(57)【要約】【課題】低速回転時における摩擦増加を抑えつつ限界回転速度を高くすることのできる動圧空気軸受を提供する。【解決手段】動圧空気軸受２０は、回転軸２１の外周に配置される筒状のトップフォイル２２と、トップフォイル２２の外周面に沿って延設されるとともにトップフォイル２２側に突出する山部が周方向に間隔を置いて並ぶ波形状をなすバンプフォイル３０と、バンプフォイル３０の外周面を支持するハウジング２３とを有する。バンプフォイル３０は、同バンプフォイル３０を回転軸２１の軸線方向において分割した形状をなす複数の分割フォイル部３１〜３６を有する。それら分割フォイル部３１〜３６は、回転軸２１の非回転時における山部３１１，３２１，３３１，３４１，３５１，３６１の突出高さが互いに異なっている。【選択図】図３
2020197287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の外周に配置される筒状のトップフォイルと、前記トップフォイルの外周面に沿って延設されるとともに前記トップフォイル側に突出する山部が周方向に間隔を置いて並ぶ波形状をなすバンプフォイルと、前記バンプフォイルの外周面を支持するハウジングと、を有する動圧空気軸受において、
前記バンプフォイルは、同バンプフォイルを前記回転軸の軸線方向において分割した形状をなす複数の分割フォイル部を有し、
前記複数の分割フォイル部は、前記回転軸の非回転時における前記山部の突出高さが互いに異なっている
ことを特徴とする動圧空気軸受。
【請求項２】
前記回転軸の非回転時において、前記複数の分割フォイル部のうち、前記軸線方向の両端に配置される前記分割フォイル部の前記山部の突出高さが、前記両端に配置される前記分割フォイル部以外の前記分割フォイル部の前記山部の突出高さよりも高くなっている
請求項１に記載の動圧空気軸受。
【請求項３】
回転軸の外周に配置される筒状のトップフォイルと、前記トップフォイルの外周面に沿って延設されるとともに前記トップフォイル側に突出する山部が周方向に間隔を置いて並ぶ波形状をなすバンプフォイルと、前記バンプフォイルの外周面を支持するハウジングと、を有する動圧空気軸受において、
前記動圧空気軸受は、前記トップフォイルおよび前記バンプフォイルが対をなす機能部を複数有し、
前記複数の機能部は、前記バンプフォイルのバネ定数が互いに異なり、且つ、前記回転軸と前記ハウジングとの間に積層される態様で設けられている
ことを特徴とする動圧空気軸受。
【請求項４】
隣接する２つの前記機能部のうち、内周側の前記機能部の前記バンプフォイルにおける前記山部に挟まれた谷部の底と、外周側の前記機能部の前記山部の突端と、が前記回転軸の径方向において並んでいる
請求項３に記載の動圧空気軸受。
【請求項５】
回転軸の外周に配置される筒状のトップフォイルと、前記トップフォイルの外周面に沿って延設されるとともに前記トップフォイル側に突出する山部が周方向に間隔を置いて並ぶ波形状をなすバンプフォイルと、前記バンプフォイルの外周面を支持するハウジングと、を有する動圧空気軸受において、
前記山部は、前記バンプフォイルの弾性変形量が小さいときの同バンプフォイルのバネ定数と比較して、前記バンプフォイルの弾性変形量が大きいときの同バンプフォイルのバネ定数が大きくなる形状をなしている
ことを特徴とする動圧空気軸受。
【請求項６】
前記バンプフォイルは、前記山部における麓側の部分をなす麓部の曲げ半径と比較して、前記山部における頂点側の部分をなす頂部の曲げ半径が大きくなっている
請求項５に記載の動圧空気軸受。
【請求項７】
前記バンプフォイルは、前記山部における麓側の部分をなす麓部の厚さと比較して、前記山部における頂点側の部分をなす頂部の厚さが薄くなっている
請求項５に記載の動圧空気軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧を利用して回転軸をラジアル方向に支持する動圧空気軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の動圧空気軸受は、回転軸の外周に配置される筒状のトップフォイルと、トップフォイルの外周面に沿って延設されるとともにトップフォイル側に突出する山部が周方向に間隔を置いて並ぶ波形状をなすバンプフォイルと、同バンプフォイルの外周面を支持するハウジングとを有している。
【０００３】
上記動圧空気軸受では、回転軸の回転停止時においては、同回転軸の外周面とトップフォイルの内周面とが接触している。そして、回転軸の回転が開始されると、同回転軸の外周面とトップフォイルの内周面との間に空気が侵入して空気膜が形成される。このときトップフォイルが拡径する態様で外周側に変形するため、これに伴い同トップフォイルから回転軸が浮上するようになる。このようにして回転軸は非接触状態で支持される。
【０００４】
また上記動圧空気軸受では、トップフォイルの外周面がバンプフォイルによって弾性的に支持されている。回転軸の回転速度が高くなると、同回転軸の外周面とトップフォイルの内周面との隙間の空気圧力が高くなるため、バンプフォイルの圧縮方向への弾性変形量が大きくなり、トップフォイルの外周側への変形量も大きくなる。このように動圧空気軸受では、回転軸の回転速度が高くなるほど同回転軸とトップフォイルとの隙間が大きくなるといったように、同隙間が自動的に調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−６１６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、バンプフォイルのバネ定数を小さくすることにより、同バンプフォイルが弾性変形しやすくなるため、回転軸の始動に際して同回転軸をトップフォイルから早期に浮上させて非接触状態にすることが可能になる。ただし、回転軸の高速回転時においては、バンプフォイルの弾性変形量が大きくなり易くなるため、回転軸とトップフォイルとの隙間が大きくなって同回転軸の振れ回りが生じやすくなる。これにより、回転軸の回転速度の限界値が低くなるおそれがある。
【０００７】
一方、バンプフォイルのバネ定数を大きくすることにより、そうした回転軸の限界回転速度の低下を抑えることはできる。ただし、この場合には、バンプフォイルが弾性変形し難くなるため、回転軸の低速回転時における上記隙間が小さくなることによって、同回転軸とトップフォイルとの間で発生する摩擦力が大きくなるおそれがある。
【０００８】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低速回転時における摩擦増加を抑えつつ限界回転速度を高くすることのできる動圧空気軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための動圧空気軸受は、回転軸の外周に配置される筒状のトップフォイルと、前記トップフォイルの外周面に沿って延設されるとともに前記トップフォイル側に突出する山部が周方向に間隔を置いて並ぶ波形状をなすバンプフォイルと、前記バンプフォイルの外周面を支持するハウジングと、を有する動圧空気軸受において、前記バンプフォイルは、同バンプフォイルを前記回転軸の軸線方向において分割した形状をなす複数の分割フォイル部を有し、前記複数の分割フォイル部は、前記回転軸の非回転時における前記山部の突出高さが互いに異なっている。
【００１０】
上記構成では、回転軸の回転停止時や低速回転時においては、バンプフォイルを構成する複数の分割フォイル部のうち、山部の突出高さが最も高い分割フォイル部のみがトップフォイルに接触する。そして、その接触している分割フォイル部が、回転軸の回転速度の上昇に伴ってトップフォイルともども外周側に弾性変形するようになる。このように、回転軸の回転停止時や低速回転時においては、複数の分割フォイル部のうちの一部のみがトップフォイルに接触するため、それら分割フォイル部からなるバンプフォイルのバネ定数は小さいと云える。そのため上記構成によれば、バンプフォイル、詳しくは上記トップフォイルに接触している分割フォイル部を同トップフォイルと共に速やかに弾性変形させて、同トップフォイルから回転軸を早期に浮上させることができる。したがって、回転軸の低速回転時における摩擦増加を抑えることができる。
【００１１】
しかも、回転軸の回転速度が上昇してトップフォイルの外周側への弾性変形量が大きくなると、山部の突出高さが比較的低い分割フォイル部もトップフォイルに接触するようになる。このときには、トップフォイルに接触する分割フォイル部が増加するため、複数の分割フォイル部からなるバンプフォイルのバネ定数は大きくなると云える。上記構成によれば、このときにはバンプフォイル、詳しくは上記トップフォイルに接触している分割フォイル部の弾性変形量を抑えることができるため、トップフォイルと回転軸との隙間が大きくなることを抑えることができる。これにより回転軸の振れ回りの発生を抑えることができるため、同回転軸の限界回転速度を高くすることができる。
【００１２】
上記課題を解決するための動圧空気軸受は、回転軸の外周に配置される筒状のトップフォイルと、前記トップフォイルの外周面に沿って延設されるとともに前記トップフォイル側に突出する山部が周方向に間隔を置いて並ぶ波形状をなすバンプフォイルと、前記バンプフォイルの外周面を支持するハウジングと、を有する動圧空気軸受において、前記動圧空気軸受は、前記トップフォイルおよび前記バンプフォイルが対をなす機能部を複数有し、前記複数の機能部は、前記バンプフォイルのバネ定数が互いに異なり、且つ、前記回転軸と前記ハウジングとの間に積層される態様で設けられている。
【００１３】
上記構成では、積層された複数の機能部の各バンプフォイルが直列に並んでいる。そして同構成では、各バンプフォイルのバネ定数が互いに異なるため、それらバンプフォイルは、異なるタイミングで弾性変形量が限界に達するようになる。
【００１４】
上記構成によれば、回転軸の低速回転時においては、各バンプフォイルの弾性変形量が小さく限界に達しないことから、いずれかのバンプフォイルの弾性変形量が限界に達する場合と比較して、直列に並ぶ各バンプフォイルの合成バネ定数を小さくすることが可能になる。そのため、各機能部のバンプフォイルをトップフォイルと共に速やかに弾性変形させて、最も内周側の機能部のトップフォイルから回転軸を早期に浮上させることができる。したがって、回転軸の低速回転時における摩擦増加を抑えることができる。
【００１５】
しかも上記構成によれば、回転軸の回転速度の上昇に伴って複数の機能部のバンプフォイルのうちのいずれかの弾性変形量が限界に達すると、同バンプフォイルがバネ部材として機能しなくなる分だけ、直列に並んだ各バンプフォイルの合成バネ定数を大きくすることが可能になる。これにより、弾性変形量が限界に達していない残りのバンプフォイルの弾性変形量が小さく抑えられるため、最も内周側に配置される機能部のトップフォイルと回転軸との隙間が大きくなることを抑えることができる。したがって、回転軸の振れ回りの発生を抑えることができ、同回転軸の限界回転速度を高くすることができる。
【００１６】
上記課題を解決するための動圧空気軸受は、回転軸の外周に配置される筒状のトップフォイルと、前記トップフォイルの外周面に沿って延設されるとともに前記トップフォイル側に突出する山部が周方向に間隔を置いて並ぶ波形状をなすバンプフォイルと、前記バンプフォイルの外周面を支持するハウジングと、を有する動圧空気軸受において、前記山部は、前記バンプフォイルの弾性変形量が小さいときの同バンプフォイルのバネ定数と比較して、前記バンプフォイルの弾性変形量が大きいときの同バンプフォイルのバネ定数が大きくなる形状をなしている。
【００１７】
上記構成によれば、回転軸の低速回転時、すなわちバンプフォイルの弾性変形量が小さいときには、バンプフォイルをバネ定数の小さい状態にすることができるため、同バンプフォイルをトップフォイルと共に速やかに弾性変形させて、トップフォイルから回転軸を早期に浮上させることができる。したがって、回転軸の低速回転時における摩擦増加を抑えることができる。
【００１８】
しかも、回転軸の高速回転時、すなわちバンプフォイルの弾性変形量が大きいときには、バンプフォイルをバネ定数の大きい状態にすることができるため、同バンプフォイルを弾性変形し難い状態にして、トップフォイルと回転軸との隙間が大きくなることを抑えることができる。これにより回転軸の振れ回りの発生を抑えることができるため、同回転軸の限界回転速度を高くすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる動圧空気軸受によれば、低速回転時における摩擦増加を抑えつつ限界回転速度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の動圧空気軸受の分解斜視図。
【図２】非変形時における動圧空気軸受の側端面図。
【図３】非変形時における動圧空気軸受の一部を拡大して示す側断面図。
【図４】非変形時における動圧空気軸受の側端面図。
【図５】非変形時における動圧空気軸受の側端面図。
【図６】小変形時における動圧空気軸受の側端面図。
【図７】小変形時における動圧空気軸受の一部を拡大して示す側断面図。
【図８】大変形時における動圧空気軸受の側端面図。
【図９】大変形時における動圧空気軸受の一部を拡大して示す側断面図。
【図１０】第２実施形態の動圧空気軸受の分解斜視図。
【図１１】非変形時における動圧空気軸受の側断面図。
【図１２】変形時における動圧空気軸受の側断面図。
【図１３】第３実施形態の動圧空気軸受の分解斜視図。
【図１４】バンプフォイルの山部およびその周辺の構造を示す側断面図。
【図１５】第４実施形態のバンプフォイルの山部およびその周辺の構造を示す側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態の動圧空気軸受について説明する。
図１および図２に示すように、動圧空気軸受２０は、軸支対象である回転軸２１の外周に配置されるトップフォイル２２と、トップフォイル２２の外周に配置されて同トップフォイル２２を弾性的に支持するバンプフォイル３０とを備えている。バンプフォイル３０の外周には、同バンプフォイル３０の外周面を支持する円筒状のハウジング２３が設けられている。動圧空気軸受２０は、回転軸２１の外周面とハウジング２３の内周面との間に、トップフォイル２２およびバンプフォイル３０が介設された構造になっている。本実施形態の動圧空気軸受２０は、回転軸２１を非接触状態でラジアル方向に支持するフォイル軸受である。
【００２２】
なお、回転軸２１の回転方向は、図２における時計回りの方向、すなわち図２中に矢印Ｘで示す方向である。以下では、回転軸２１の軸線Ｌの延びる方向を軸線方向と称し、同軸線Ｌを中心とする周方向を単に周方向と称し、同軸線Ｌを中心とする径方向を単に径方向と称する。
【００２３】
トップフォイル２２は、例えばステンレス鋼などの可撓性を有する金属板材を筒状に丸めることにより形成されている。トップフォイル２２の周方向の一端部２２Ａは保持端であり、周方向における他端部２２Ｂは自由端である。一端部２２Ａは、径方向の外側に向けて突出するとともに、ハウジング２３の内周面に形成された凹溝２４内に挿入されている。他端部２２Ｂは、周方向において一端部２２Ａとの間に隙間を有している。トップフォイル２２は、全体として略円筒状をなしている。回転軸２１の非回転時において、同回転軸２１の外周面とトップフォイル２２の内周面とは当接した状態になる。
【００２４】
バンプフォイル３０はトップフォイル２２の外周面に沿って延設されている。バンプフォイル３０は、全体として、略筒状をなしている。本実施形態では、バンプフォイル３０が６つの分割フォイル部３１，３２，３３，３４，３５，３６によって構成されている。各分割フォイル部３１〜３６は、上述したバンプフォイル３０を軸線方向において６つに分割した形状をなしている。したがって各分割フォイル部３１〜３６は基本構造が同一になっている。
【００２５】
以下、これら分割フォイル部３１〜３６の基本構造について説明する。なお分割フォイル部３１〜３６の基本構造は同一であるため、以下では分割フォイル部３１の基本構造についてのみ説明し、他の分割フォイル部３２〜３６の基本構造についての重複する説明は省略する。
【００２６】
図２および図３に示すように、分割フォイル部３１は、上記トップフォイル２２側に突出する山部３１１が周方向に間隔を置いて並ぶ波形状をなしている。各山部３１１の軸線方向に直交する方向における断面形状は半円形状をなしている。分割フォイル部３１における隣り合う山部３１１の間には谷部３１２が形成されている。各谷部３１２の軸線方向に直交する方向における断面形状は、ハウジング２３の内周面に沿って延びる円弧状をなしている。分割フォイル部３１は、例えばステンレス鋼などの可撓性を有する金属板材を波形状に曲げつつ筒状に丸めるといったように形成されている。
【００２７】
本実施形態の動圧空気軸受２０では、分割フォイル部３１の各谷部３１２がハウジング２３の内周面に支持された状態で、同分割フォイル部３１の各山部３１１がトップフォイル２２の外周面に当接することによって、同トップフォイル２２が弾性的に支持されている。
【００２８】
分割フォイル部３１の周方向における一端部３１Ａは保持端であり、周方向における他端部３１Ｂは自由端である。一端部３１Ａは、径方向の外側に向けて突出するとともに、トップフォイル２２の一端部２２Ａに重ね合わされた状態でハウジング２３の凹溝２４内に挿入されている。したがって、凹溝２４内には、トップフォイル２２の一端部２２Ａと分割フォイル部３１の一端部３１Ａとが重ね合わされた状態で挿入されている。これにより、トップフォイル２２および分割フォイル部３１がハウジング２３内において回り止めされた状態で保持されている。分割フォイル部３１の一端部３１Ａと他端部３１Ｂとの間には、周方向における隙間が形成されている。なお、分割フォイル部３１の他端部３１Ｂは、１つの谷部３１２により構成されている。
【００２９】
本実施形態の動圧空気軸受２０では、回転軸２１の非回転時における各分割フォイル部３１〜３６の山部３１１，３２１，３３１，３４１，３５１，３６１の突出高さが、それら分割フォイル部３１〜３６間において互いに異なっている。以下、各分割フォイル部３１〜３６の山部３１１〜３６１の突出高さについて、図２〜図９を参照して説明する。なお図２〜図９では、理解を容易にするために、各分割フォイル部３１〜３６の山部３１１〜３６１の突出高さの差や、トップフォイル２２と各分割フォイル部３１〜３６との隙間を誇張して示している。実際には、各山部３１１〜３６１の突出高さの差や、トップフォイル２２と各分割フォイル部３１〜３６との隙間は小さく、例えば最大値が１０マイクロメートルになるように設定される。
【００３０】
図２および図３に示すように、軸線方向における両端に配置される分割フォイル部３１，３６は、６つの分割フォイル部３１〜３６の中で、回転軸２１の非回転時における山部３１１，３６１の突出高さが最も大きくなっている。これら分割フォイル部３１，３６は同一形状をなしており、図２には分割フォイル部３１のみを示している。分割フォイル部３１，３６の山部３１１，３６１の突出高さは、図３中にＨ１で示している。これら分割フォイル部３１，３６は、回転軸２１の非回転時において山部３１１，３６１の突端がトップフォイル２２の外周面に当接する形状をなしている。
【００３１】
図３および図４に示すように、分割フォイル部３１，３６と隣り合うよう配置される分割フォイル部３２，３５は、６つの分割フォイル部３１〜３６の中で、回転軸２１の非回転時における山部３２１，３５１の突出高さが中程度になっている。これら分割フォイル部３２，３５は同一形状をなしており、図４には分割フォイル部３２のみを示している。分割フォイル部３２，３５の山部３２１，３５１の突出高さは、図３中にＨ２で示している。これら分割フォイル部３２，３５は、回転軸２１の非回転時において山部３２１，３５１の突端とトップフォイル２２の外周面との間に隙間を有する形状をなしている。
【００３２】
図３および図５に示すように、軸線方向における中央に配置される分割フォイル部３３，３４は、６つの分割フォイル部３１〜３６の中で、回転軸２１の非回転時における山部３３１，３４１の突出高さが最も小さくなっている。これら分割フォイル部３３，３４は同一形状をなしており、図５には分割フォイル部３３のみを示している。分割フォイル部３３，３４の山部３３１，３４１の突出高さは、図３中にＨ３で示している。これら分割フォイル部３３，３４は、回転軸２１の非回転時において山部３３１，３４１の突端とトップフォイル２２の外周面との間に隙間を有する形状をなしている。
【００３３】
図３に示すように、本実施形態の動圧空気軸受２０では、回転軸２１の非回転時における分割フォイル部３２，３５の山部３２１，３５１とトップフォイル２２との隙間よりも、回転軸２１の非回転時における分割フォイル部３３，３４の山部３３１，３４１とトップフォイル２２との隙間のほうが大きくなっている。
【００３４】
以下、本実施形態の動圧空気軸受２０による作用について説明する。
動圧空気軸受２０では、各分割フォイル部３１〜３６の谷部３１２，３２２，３３２，３４２，３５２，３６２がハウジング２３の内周面に支持された状態になっている。そして、図２および図３に示すように、回転軸２１の非回転時においては、トップフォイル２２に対して、分割フォイル部３１，３６の山部３１１，３６１が当接した状態になる一方で、他の分割フォイル部３２〜３５の山部３２１〜３５１が離間した状態になる。このときには６つの分割フォイル部３１〜３６のうち、２つの分割フォイル部３１，３６のみがトップフォイル２２に接触した状態になっている。
【００３５】
そして、この状態で回転軸２１が始動されると、回転軸２１の外周面とトップフォイル２２の内周面との間に空気が進入して空気膜が形成される。これに伴い、トップフォイル２２の外周面に山部３１１，３６１が当接している分割フォイル部３１，３６がトップフォイル２２ともども外周側に弾性変形するようになる。
【００３６】
本実施形態の動圧空気軸受２０では、トップフォイル２２を弾性的に支持するバネ部材として機能する分割フォイル部３１〜３６を並列に並ぶ状態で６つ有しているとはいえ、回転軸２１の回転停止時や低速回転時においては、それら分割フォイル部３１〜３６のうちの２つのみが機能するようになる。そのため、このときにおける６つの分割フォイル部３１〜３６からなるバンプフォイル３０のバネ定数、詳しくはトップフォイル２２に接触している２つの分割フォイル部３１，３６の合成バネ定数は小さくなっていると云える。したがって、回転軸２１の始動に際して、バンプフォイル３０、詳しくは上記トップフォイル２２に接触している２つの分割フォイル部３１，３６を同トップフォイル２２と共に速やかに弾性変形させて、同トップフォイル２２から回転軸２１を早期に浮上させることができる。これにより、回転軸２１の低速回転時における摩擦増加を抑えることができる。
【００３７】
また本実施形態の動圧空気軸受２０では、回転軸２１の非回転時において、６つの分割フォイル部３１〜３６のうち、軸線方向の両端に配置される分割フォイル部３１，３６の山部３１１，３６１の突出高さが、それ以外の分割フォイル部３２〜３５の山部３２１〜３５１の突出高さよりも高くなっている。そのため、回転軸２１の低速回転時においては、トップフォイル２２の外周面における軸線方向の両端部分が、同部分に対向する分割フォイル部３１，３６によって各別に支持されるようになる。したがって、このとき６つの分割フォイル部３１〜３６のうちの２つによってトップフォイル２２が支持されるとはいえ、トップフォイル２２の弾性変形に際して同トップフォイル２２が回転軸２１に対して傾いた状態になることを抑えることができる。
【００３８】
図６および図７に示すように、回転軸２１の回転速度が上昇して、トップフォイル２２と回転軸２１との隙間の圧力が高くなると、トップフォイル２２および分割フォイル部３１，３６の外周側への弾性変形量が大きくなる。この場合には、分割フォイル部３１，３６に加えて、山部の突出高さが中程度の分割フォイル部３２，３５もトップフォイル２２に接触するようになる。
【００３９】
そして、以降においては、６つの分割フォイル部３１〜３６のうちの４つがトップフォイル２２を弾性的に支持するバネ部材として機能するようになる。そのため、このときには６つの分割フォイル部３１〜３６からなるバンプフォイル３０のバネ定数、詳しくはトップフォイル２２に接触している４つの分割フォイル部３１，３２，３５，３６の合成バネ定数が中程度になると云える。このことから、回転軸２１の中速回転時においては、回転軸２１の低速回転時と比較して、バンプフォイル３０およびトップフォイル２２が弾性変形し難くなる。これにより、トップフォイル２２の外周側への変形を抑えることができるため、トップフォイル２２の内周面と回転軸２１の外周面との隙間の急峻な拡大を抑えて、回転軸２１の振れ回りの発生を抑えることができる。
【００４０】
図８および図９に示すように、回転軸２１の回転速度が上昇して、トップフォイル２２と回転軸２１との隙間の圧力がさらに高くなると、トップフォイル２２および分割フォイル部３１，３２，３５，３６の外周側への弾性変形量が大きくなる。この場合には、分割フォイル部３１，３２，３５，３６に加えて、山部の突出高さが最も小さい分割フォイル部３３，３４もトップフォイル２２に接触するようになる。
【００４１】
そして、以降においては、６つの分割フォイル部３１〜３６の全てがトップフォイル２２を弾性的に支持するバネ部材として機能するようになる。そのため、このときのバンプフォイル３０のバネ定数、詳しくは６つの分割フォイル部３１〜３６の合成バネ定数は大きくなると云える。したがって、このときにはバンプフォイル３０によってトップフォイル２２を弾性的に支持する機能を維持しつつ、同トップフォイル２２の外周側への弾性変形量が不要に大きくなることを抑えることができる。これにより、トップフォイル２２と回転軸２１との隙間が大きくなることを抑えることができるため、回転軸２１の振れ回りの発生を抑えることができる。したがって、回転軸２１の回転速度の限界値を高くすることができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（１）バンプフォイル３０を、回転軸２１の軸線方向において分割した形状をなす６つの分割フォイル部３１〜３６によって構成するようにした。そして、分割フォイル部３１，３６の山部３１１，３６１の突出高さと、分割フォイル部３２，３５の山部３２１，３５１の突出高さと、分割フォイル部３３，３４の山部３３１，３４１の突出高さとを回転軸２１の非回転時において互いに異なる高さになるようにした。そのため、回転軸２１の低速回転時における同回転軸２１とトップフォイル２２との間の摩擦増加を抑えることができる。しかも、高速回転時における回転軸２１の振れ回りの発生を抑えることができるため、同回転軸２１の限界回転速度を高くすることができる。
【００４３】
（２）回転軸２１の非回転時において、６つの分割フォイル部３１〜３６のうち、軸線方向の両端に配置される分割フォイル部３１，３６の山部３１１，３６１の突出高さを、それ以外の分割フォイル部３２〜３５の山部３２１〜３５１の突出高さよりも高くした。そのため、このとき６つの分割フォイル部３１〜３６のうちの２つによってトップフォイル２２が支持されるとはいえ、トップフォイル２２の弾性変形に際して同トップフォイル２２が回転軸２１に対して傾いた状態になることを抑えることができる。
【００４４】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態の動圧空気軸受について、第１実施形態の動圧空気軸受との相違点を中心に説明する。なお以下では、本実施形態の動圧空気軸受の各構成のうち、先の第１実施形態の動圧空気軸受と同様の構成については同一の符号もしくは対応する符号を付すとともに、それら構成についての重複する説明は省略する。
【００４５】
図１０および図１１に示すように、本実施形態の動圧空気軸受４０は、第１トップフォイル４１および第１バンプフォイル４２が対をなす第１機能部４３と、第２トップフォイル４４および第２バンプフォイル４５が対をなす第２機能部４６とを有している。動圧空気軸受４０では、回転軸２１の外周に第１機能部４３を配置するとともに同第１機能部４３の外周に第２機能部４６を配置するといったように、第１機能部４３および第２機能部４６が回転軸２１とハウジング２３との間に積層される態様で設けられている。
【００４６】
第１機能部４３の第１トップフォイル４１は、回転軸２１の外周に配置されている。第１トップフォイル４１は、例えばステンレス鋼などの可撓性を有する金属板材を筒状に丸めることにより形成されている。第１トップフォイル４１は、全体として略円筒状をなしている。
【００４７】
第１機能部４３の第１バンプフォイル４２は、第１トップフォイル２２の外周面に沿って延設されている。第１バンプフォイル４２は、全体として、略筒状をなしている。第１バンプフォイル４２は、上記第１トップフォイル４１側に突出する第１山部４２１が周方向に間隔を置いて並ぶ波形状をなしている。各第１山部４２１の軸線方向に直交する方向における断面形状は円弧状をなしている。第１バンプフォイル４２における隣り合う第１山部４２１の間には第１谷部４２２が形成されている。各第１谷部４２２の軸線方向に直交する方向における断面形状は、第２機能部４６の第２トップフォイル４４の内周面に沿って延びる円弧状をなしている。第１バンプフォイル４２は、例えばステンレス鋼などの可撓性を有する金属板材を波形状に曲げつつ筒状に丸めるといったように形成されている。
【００４８】
第２機能部４６の第２トップフォイル４４は、第１機能部４３の第１バンプフォイル４２の外周に配置されている。第２トップフォイル４４は、例えばステンレス鋼などの可撓性を有する金属板材を筒状に丸めることにより形成されている。第２トップフォイル４４は、全体として略円筒状をなしている。
【００４９】
第２機能部４６の第２バンプフォイル４５は、第２トップフォイル４４の外周面に沿って延設されている。第２バンプフォイル４５は、全体として、略筒状をなしている。第２バンプフォイル４５は、上記第２トップフォイル４４側に突出する第２山部４５１が周方向に間隔を置いて並ぶ波形状をなしている。各第２山部４５１の軸線方向に直交する方向における断面形状は円弧状をなしている。第２バンプフォイル４５における隣り合う第２山部４５１の間には第２谷部４５２が形成されている。各第２谷部４５２の軸線方向に直交する方向における断面形状は、ハウジング２３の内周面に沿って延びる円弧状をなしている。第２バンプフォイル４５は、例えばステンレス鋼などの可撓性を有する金属板材を波形状に曲げつつ筒状に丸めるといったように形成されている。
【００５０】
動圧空気軸受４０では、第１機能部４３の第１バンプフォイル４２の第１山部４２１の突端と第２機能部４６の第２バンプフォイル４５の第２谷部４５２の底とが径方向において並ぶように、第１機能部４３および第２機能部４６が配置されている。
【００５１】
第１トップフォイル４１、第１バンプフォイル４２、第２トップフォイル４４、および第２バンプフォイル４５の周方向における一端部４７は保持端であり、周方向における他端部４８は自由端である。各フォイル４１，４２，４４，４５の一端部４７は、径方向の外側に向けて突出するとともに、重ね合わされた状態でハウジング２３の凹溝２４内に挿入されている。これにより、各フォイル４１，４２，４４，４５がハウジング２３内において回り止めされた状態で保持されている。また、各フォイル４１，４２，４４，４５の一端部４７と他端部４８との間には、周方向における隙間が形成されている。なお、第１バンプフォイル４２の他端部４８は１つの第１谷部４２２によって構成されており、第２バンプフォイル４５の他端部４８は１つの第２谷部４５２によって構成されている。
【００５２】
本実施形態の動圧空気軸受２０では、第１バンプフォイル４２の各第１谷部４２２がハウジング２３の内周面に支持された状態で、同第１バンプフォイル４２の各第１山部４２１が第１トップフォイル４１の外周面に当接することによって、同第１トップフォイル４１が弾性的に支持されている。また、第２バンプフォイル４５の各第２谷部４５２が第１機能部４３の第１バンプフォイル４２の内周面に支持された状態で、同第２バンプフォイル４５の各第２山部４５１が第２トップフォイル４４の外周面に当接することによって、同第２トップフォイル４４が弾性的に支持されている。
【００５３】
このように本実施形態の動圧空気軸受２０では、第１バンプフォイル４２が第１トップフォイル４１を弾性的に支持するバネ部材として機能し、第２バンプフォイル４５が第２トップフォイル４４を弾性的に支持するバネ部材として機能する。そして、第１バンプフォイル４２のバネ定数が第２バンプフォイル４５のバネ定数よりも大きくなっている。具体的には、このようにバネ定数の関係を定めるために、第１バンプフォイル４２の第１山部４２１と第２バンプフォイル４５の第２山部４５１とが略同一形状にされるとともに、第１機能部４３の第１バンプフォイル４２を構成する金属板材の板厚が、第２機能部４６の第２バンプフォイル４５を構成する金属板材の板厚の二倍にされている。
【００５４】
以下、本実施形態の動圧空気軸受４０による作用について説明する。
動圧空気軸受４０では、第１機能部４３と第２機能部４６とが径方向に積層される態様で設けられている。これにより、第１機能部４３の第１バンプフォイル４２と第２機能部４６の第２バンプフォイル４５とが径方向において直列に並んでいる。また動圧空気軸受４０では、第１バンプフォイル４２のバネ定数が第２バンプフォイル４５のバネ定数よりも大きくなっている。これにより、回転軸２１の回転速度の上昇に際して、第１バンプフォイル４２の弾性変形量が限界に達する前に、第２バンプフォイル４５の弾性変形量が限界に達するようになっている。
【００５５】
こうした動圧空気軸受４０では、回転軸２１が始動されると、回転軸２１の外周面と第２機能部４６の第２トップフォイル４４の内周面との間に空気が進入して空気膜が形成される。そして、これに伴って各トップフォイル４１，４４および各バンプフォイル４２，４５が外周側に弾性変形するようになる。
【００５６】
回転軸２１の低速回転時においては、第２トップフォイル４４と回転軸２１との隙間の圧力がさほど高くならないことから、各バンプフォイル４２，４５の弾性変形量も小さく限界に達しない。そのため、いずれかのバンプフォイル４２，４５の弾性変形量が限界に達する場合と比較して、径方向において直列に並ぶバンプフォイル４２，４５の合成バネ定数を小さくすることが可能になる。したがって、各機能部４３，４６のバンプフォイル４２，４５をトップフォイル４１，４４と共に速やかに弾性変形させて、第２トップフォイル４４から回転軸２１を早期に浮上させることができる。これにより、回転軸２１の低速回転時における摩擦増加を抑えることができる。
【００５７】
しかも、図１２に示すように、回転軸２１の回転速度が上昇して、第２トップフォイル４４と回転軸２１との隙間の圧力が高くなると、第２機能部４６の第２バンプフォイル４５の弾性変形量が限界に達する。このとき第２バンプフォイル４５がバネ部材として機能しなくなる分だけ、径方向において直列に並んだ各バンプフォイル４２，４５の合成バネ定数を大きくすることが可能になる。これにより、弾性変形量が限界に達していない第１機能部４３の第１バンプフォイル４２の弾性変形量が小さく抑えられるため、第２トップフォイル４４の外周側への弾性変形量が不要に大きくなることを抑えることができる。そのため、第２機能部４６の第２トップフォイル４４と回転軸２１との隙間が大きくなることを抑えることができ、同回転軸２１の振れ回りの発生を抑えることができる。したがって、回転軸２１の限界回転速度を高くすることができる。なお図１２では、理解を容易にするために、第２トップフォイル４４と回転軸２１との隙間を誇張して示している。このときの第２トップフォイル４４と回転軸２１との実際の隙間は小さく、例えば１０マイクロメートルに設定される。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（３）第１トップフォイル４１および第１バンプフォイル４２を備える第１機能部４３と、第２トップフォイル４４および第２バンプフォイル４５を備える第２機能部４６とが、回転軸２１とハウジング２３との間に積層される態様で設けられている。また、第１バンプフォイル４２のバネ定数が第２バンプフォイル４５のバネ定数よりも大きくなっている。そのため、回転軸２１の低速回転時における同回転軸２１と第２トップフォイル４４との間の摩擦増加を抑えることができる。しかも、高速回転時における回転軸２１の振れ回りの発生を抑えることができるため、同回転軸２１の限界回転速度を高くすることができる。
【００５９】
（４）外周側の第１機能部４３の第１バンプフォイル４２における第１山部４２１の突端と、内周側の第２機能部４６の第２バンプフォイル４５における第２山部４５１に挟まれた第２谷部４５２の底とが、回転軸２１の径方向において並んでいる。これにより、第１バンプフォイル４２および第１トップフォイル４１の接触部分の周方向位置と、第２バンプフォイル４５および第１トップフォイル４１の接触部分の周方向位置とが同一になる。そのため、各バンプフォイル４２，４５の弾性変形に際して、第１バンプフォイル４２による押圧によって第１トップフォイル４１の上記接触部分が内周側に不要に変形することや、第２バンプフォイル４５による押圧によって第１トップフォイル４１の上記接触部分が外周側に不要に変形することを抑えることができる。したがって、内周側の第１機能部４３の第１バンプフォイル４２を外周側の第２機能部４６の第２バンプフォイル４５によって外周側からしっかりと支持することができる。
【００６０】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態の動圧空気軸受について、第１実施形態の動圧空気軸受および第２実施形態の動圧空気軸受との相違点を中心に説明する。なお以下では、本実施形態の動圧空気軸受の各構成のうち、先の第１実施形態および第２実施形態と同様の構成については同一の符号もしくは対応する符号を付すとともに、それら構成についての重複する説明は省略する。
【００６１】
図１３および図１４に示すように、本実施形態の動圧空気軸受５０のバンプフォイル５１は、トップフォイル５２の外周面に沿って延設されている。バンプフォイル５１は、全体として、略筒状をなしている。バンプフォイル５１は、上記トップフォイル５２側に突出する山部５１１が周方向に間隔を置いて並ぶ波形状をなしている。
【００６２】
図１４に示すように、各山部５１１の軸線方向に直交する方向における断面形状は、山部５１１の突出形状を「山」として見た場合に、同「山」の麓側の部分をなす麓部５３の曲げ半径と比較して、「山」の頂点側の部分をなす頂部５４の曲げ半径が大きくなる形状をなしている。
【００６３】
バンプフォイル５１における隣り合う山部５１１の間には谷部５１２が形成されている。各谷部５１２の軸線方向に直交する方向における断面形状は、ハウジング２３の内周面に沿って延びる円弧状をなしている。バンプフォイル５１は、例えばステンレス鋼などの可撓性を有する金属板材を波形状に曲げつつ筒状に丸めるといったように形成されている。
【００６４】
本実施形態の動圧空気軸受５０では、バンプフォイル５１の各谷部５１２がハウジング２３の内周面に支持された状態で、同バンプフォイル５１の各山部５１１がトップフォイル５２の外周面に当接することによって、同トップフォイル５２が弾性的に支持されている。
【００６５】
バンプフォイル５１の周方向における一端部５１Ａは保持端であり、周方向における他端部５１Ｂは自由端である。一端部５１Ａは、径方向の外側に向けて突出するとともに、トップフォイル５２の一端部５２Ａに重ね合わされた状態でハウジング２３の凹溝２４内に挿入されている。したがって、凹溝２４内には、トップフォイル５２の一端部５２Ａとバンプフォイル５１の一端部５１Ａとが重ね合わされた状態で挿入されている。これにより、トップフォイル５２およびバンプフォイル５１がハウジング２３内において回り止めされた状態で保持されている。バンプフォイル５１の一端部５１Ａと他端部５１Ｂとの間には、周方向における隙間が形成されている。なお、バンプフォイル５１の他端部５１Ｂは、１つの谷部５１２によって構成されている。
【００６６】
以下、本実施形態の動圧空気軸受５０による作用について説明する。
回転軸２１の非回転時においては、トップフォイル５２にバンプフォイル５１が当接した状態になっている。
【００６７】
そして、その状態で回転軸２１が始動されると、回転軸２１の外周面とトップフォイル５２の内周面との間に空気が進入して空気膜が形成される。これに伴い、トップフォイル５２の外周面に当接しているバンプフォイル５１がトップフォイル５２ともども外周側に弾性変形するようになる。
【００６８】
ここで、金属板材を用いてバンプフォイルを形成する場合、板厚が同一の条件のもとでは、その山部の曲げ半径が小さいほど、同バンプフォイルのバネ定数が大きくなる。
本実施形態の動圧空気軸受５０では、各山部５１１の軸線方向に直交する方向における断面形状が、麓部５３の曲げ半径と比較して、頂部５４の曲げ半径が大きくなる形状をなしている。そのため、回転軸２１の低速回転時、すなわちバンプフォイル５１の弾性変形量が小さいときには、その山部５１１におけるトップフォイル５２に当接する部分であり、且つ、曲げ半径が大きいために変形し易い部分である頂部５４を主に変形させることができ、バンプフォイル５１をバネ定数の小さい状態にすることができる。そのため、バンプフォイル５１をトップフォイル５２と共に速やかに弾性変形させて、トップフォイル５２から回転軸２１を早期に浮上させることができるようになる。したがって、回転軸２１の低速回転時における摩擦増加を抑えることができる。
【００６９】
また、回転軸２１の回転速度が高くなって、バンプフォイル５１の弾性変形量が大きくなると、バンプフォイル５１の山部５１１における頂部５４の弾性変形量が大きくなって同頂部５４が変形し難くなるため、比較的曲げ半径が小さいために変形し難い部分である山部５１１における麓部５３が主に変形するようになる。このときにはバンプフォイル５１をバネ定数の大きい状態にすることができるため、バンプフォイル５１を弾性変形し難い状態にして、トップフォイル５２と回転軸２１との隙間が大きくなることを抑えることができる。これにより回転軸２１の振れ回りの発生を抑えることができるため、同回転軸２１の限界回転速度を高くすることができる。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（５）弾性変形量が小さいときのバンプフォイル５１のバネ定数と比較して、弾性変形量が大きいときのバンプフォイル５１のバネ定数が大きくなるように、同バンプフォイル５１の山部５１１の形状を定めた。そのため、回転軸２１の低速回転時における摩擦増加を抑えることができる。しかも、回転軸２１の限界回転速度を高くすることができる。
【００７１】
（６）バンプフォイル５１の山部５１１における麓部５３の曲げ半径と比較して、同山部５１１における頂部５４の曲げ半径を大きくした。これにより、弾性変形量が小さいときにはバンプフォイル５１をバネ定数の小さい状態にするとともに、弾性変形量が大きいときにはバンプフォイル５１をバネ定数の大きい状態にするといった構成を実現することができる。
【００７２】
（第４実施形態）
以下、第４実施形態の動圧空気軸受について、第１〜第３実施形態の動圧空気軸受との相違点を中心に説明する。
【００７３】
本実施形態の動圧空気軸受と先の第３実施形態の動圧空気軸受とは、バンプフォイルの山部の形状のみが異なる。以下、本実施形態のバンプフォイルの山部の形状について説明する。なお以下では、本実施形態の動圧空気軸受の各構成のうち、先の第１〜第３実施形態の動圧空気軸受と同様の構成については同一の符号もしくは対応する符号を付すとともに、それら構成についての重複する説明は省略する。
【００７４】
図１５に示すように、本実施形態の動圧空気軸受６０のバンプフォイル６１は、全体として、略筒状をなしている。このバンプフォイル６１は、上記トップフォイル５２側に突出する山部６１１が周方向に間隔を置いて並ぶ波形状をなしている。各山部６１１の軸線方向に直交する方向における断面形状は、半円形状をなしている。
【００７５】
また、各山部６１１の突出形状を「山」として見た場合に、同「山」の麓側の部分をなす麓部６３の板厚と比較して、「山」の頂点側の部分をなす頂部６４の板厚が薄くなっている。各山部６１１は、詳しくは、バンプフォイル６１の谷部５１２側の端部から山部６１１の頂点に向かうに連れて板厚が徐々に薄くなる形状をなしている。
【００７６】
以下、本実施形態の動圧空気軸受６０による作用について説明する。
回転軸２１の非回転時においては、トップフォイル５２にバンプフォイル６１が当接した状態になっている。
【００７７】
そして、この状態で回転軸２１が始動されると、回転軸２１の外周面とトップフォイル５２の内周面との間に空気が進入して空気膜が形成される。これに伴い、トップフォイル５２の外周面に当接しているバンプフォイル６１がトップフォイル５２ともども外周側に弾性変形するようになる。
【００７８】
ここで、金属板材を用いてバンプフォイルを形成する場合、曲げ半径が同一の条件のもとでは、その山部を構成する部分の板厚が薄いほど、同バンプフォイルのバネ定数が小さくなる。
【００７９】
本実施形態の動圧空気軸受６０では、各山部６１１の軸線方向に直交する方向における断面形状が、麓部６３の板厚と比較して、頂部６４の板厚が薄くなる形状をなしている。そのため、回転軸２１の低速回転時、すなわちバンプフォイル６１の弾性変形量が小さいときには、その山部６１１におけるトップフォイル５２に当接する部分であり、且つ、板厚が薄いために変形し易い部分である頂部６４を主に変形させることができ、バンプフォイル６１をバネ定数の小さい状態にすることができる。そのため、バンプフォイル６１をトップフォイル５２と共に速やかに弾性変形させて、トップフォイル５２から回転軸２１を早期に浮上させることができるようになる。したがって、回転軸２１の低速回転時における摩擦増加を抑えることができる。
【００８０】
また、回転軸２１の回転速度が高くなって、バンプフォイル６１の弾性変形量が大きくなると、バンプフォイル６１の山部６１１における頂部６４の弾性変形量が大きくなって同頂部６４が変形し難くなるため、比較的板厚が厚いために変形し難い部分である山部６１１における麓部６３が主に変形するようになる。このとき、バンプフォイル６１をバネ定数の大きい状態にすることができるため、バンプフォイル６１を弾性変形し難い状態にして、トップフォイル５２と回転軸２１との隙間が大きくなることを抑えることができる。これにより回転軸２１の振れ回りの発生を抑えることができるため、同回転軸２１の限界回転速度を高くすることができる。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（７）弾性変形量が小さいときのバンプフォイル６１のバネ定数と比較して、弾性変形量が大きいときのバンプフォイル６１のバネ定数が大きくなるように、同バンプフォイル６１の山部６１１の形状を定めた。そのため、回転軸２１の低速回転時における摩擦増加を抑えることができる。しかも、回転軸２１の限界回転速度を高くすることができる。
【００８２】
（８）バンプフォイル６１の山部６１１における麓部６３の板厚と比較して、同山部６１１における頂部６４の板厚を薄くした。これにより、弾性変形量が小さいときにはバンプフォイル６１をバネ定数の小さい状態にするとともに、弾性変形量が大きいときにはバンプフォイル６１をバネ定数の大きい状態にするといった構成を実現することができる。
【００８３】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態および以下の変更例は、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。
【００８４】
・第１実施形態において、各分割フォイル部３１〜３６の軸線方向の配設位置と山部３１１〜３６１の突出高さとの関係は、例えば以下の（例１）および（例２）に記載する関係のように、任意に変更することができる。（例１）軸線方向における中央に配置される２つの分割フォイル部を、６つの分割フォイル部の中で、回転軸２１の非回転時における山部の突出高さが最も大きくなるように形成する。通常、回転軸の回転時におけるトップフォイルとバンプフォイルとの隙間の空気圧力は、軸線方向の中央にあたる部分に近づくに連れて高くなる。上記構成によれば、そうした軸線方向の中央にあたる部分、すなわち空気圧力が高くなる部分に、山部の突出高さが最も高い２つの分割フォイル部を配置することができる。そのため、回転軸２１の始動後において、軸線方向の中央に配置される上記山部の突出高さが最も高い分割フォイル部を速やかに弾性変形させて早期に非接触状態にすることができる。（例２）軸線方向における一方の端部側に山部の突出高さが最も高い分割フォイル部を配置するとともに、残りの分割フォイル部を、軸線方向における他方の端部に向かうに連れて山部の突出高さが低くなるように配置する。
【００８５】
・第１実施形態において、バンプフォイル３０の分割数、すなわち分割フォイル部の数は、２つ〜５つにしたり、７つ以上にしたりするなど、任意に変更することができる。
・第２実施形態において、第１機能部４３の第１バンプフォイル４２のバネ定数と第２機能部４６の第２バンプフォイル４５のバネ定数とを互いに異なる値にするために、第１バンプフォイル４２の第１山部４２１の数と第２バンプフォイル４５の第２山部４５１の数とを異なる数にしてもよい。
【００８６】
・第２実施形態において、第１機能部４３の第１バンプフォイル４２の第１山部４２１の突端と第２機能部４６の第２バンプフォイル４５の第２谷部４５２の底とを、周方向位置がずれた位置になるように配置してもよい。
【００８７】
・第２実施形態において、外周側に配置される第１機能部４３の第１バンプフォイル４２のバネ定数が内周側に配置される第２機能部４６の第２バンプフォイル４５のバネ定数よりも小さくなるように、各バンプフォイル４２，４５のバネ定数を定めてもよい。要は、以下の（条件１）および（条件２）を共に満たす態様であれば、各バンプフォイル４２，４５のバネ定数は任意に変更可能である。（条件１）各バンプフォイル４２，４５の一方の弾性変形量が他方の弾性変形量よりも早く限界値に達する。（条件２）一方のバンプフォイルの弾性変形量が限界値に達する前における各バンプフォイル４２，４５の合成バネ定数よりも、一方のバンプフォイルの弾性変形量が限界値に達した後における各バンプフォイル４２，４５の合成バネ定数のほうが大きくなる。
【００８８】
・トップフォイルおよびバンプフォイルが対をなす機能部を、回転軸２１とハウジング２３との間に積層される態様で、３つ以上設けるようにしてもよい。
・第３実施形態および第４実施形態において、弾性変形量が小さいときのバンプフォイルのバネ定数と比較して弾性変形量が大きいときのバンプフォイルのバネ定数を大きくするための特段構成として、バンプフォイルの各山部の軸線方向に直交する方向における断面形状を階段形状にする構成を採用してもよい。同構成によれば、バンプフォイルの山部の弾性変形に伴って、同山部におけるトップフォイルに当接する部分、詳しくは階段形状におけるステップにあたる部分の数を段階的に増加させることができるため、バンプフォイルのバネ定数を段階的に大きくすることができる。その他、上記特段構成としては、バンプフォイルの山部の麓部をヤング率の高い材料によって形成するとともに同山部の頂部をヤング率の低い材料によって形成するなどといったように、バンプフォイルの山部の各部分をヤング率の異なる複数種の材料によって形成するといった構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００８９】
２０…動圧空気軸受、２１…回転軸、２２…トップフォイル、２２Ａ…一端部、２２Ｂ…他端部、２３…ハウジング、２４…凹溝、３０…バンプフォイル、３１〜３６…分割フォイル部、３１１，３２１，３３１，３４１，３５１，３６１…山部、３１２，３２２，３３２，３４２，３５２，３６２…谷部、３１Ａ…一端部、３１Ｂ…他端部、４０…動圧空気軸受、４１…第１トップフォイル、４２…第１バンプフォイル、４２１…第１山部、４２２…第１谷部、４３…第１機能部、４４…第２トップフォイル、４５…第２バンプフォイル、４５１…第２山部、４５２…第２谷部、４６…第２機能部、４７…一端部、４８…他端部、５０…動圧空気軸受、５１…バンプフォイル、５１１…山部、５１２…谷部、５１Ａ…一端部、５１Ｂ…他端部、５２…トップフォイル、５２Ａ…一端部、５３…麓部、５４…頂部、６０…動圧空気軸受、６１…バンプフォイル、６１１…山部、６３…麓部、６４…頂部。
【図１】
2020197287.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020197287.tif 000013
【図１２】
2020197287.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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