(57)【要約】【課題】本発明では、フォイルと軸との接触機会を低減し、フォイルの損傷を防止できるフォイル軸受を提供することを課題としている。【解決手段】内周面１１ａに複数の軸方向溝１４を有するフォイルホルダ１１と、周方向に延びた周方向縁部１２ａ６を有する軸受面Ｘと、軸受面Ｘよりも周方向の一方側に突出し、フォイルホルダ１１の軸方向溝１４に差し込まれる差込部１２ａ２とを備えた複数のフォイル１２とを有し、軸受面Ｘと軸６の間に形成した流体膜で軸６を相対回転自在に支持するフォイル軸受１０において、フォイル１２のうち、軸受面Ｘの周方向一方側の端部に後退部１２ａ５を設け、後退部１２ａ５は、周方向縁部１２ａ６の周方向延長線Ｌとの間に隙間Ｈを形成することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に複数の凹部を有するフォイルホルダと、
周方向に延びた周方向縁部を有する軸受面と、前記軸受面よりも周方向の一方側に突出し、前記フォイルホルダの凹部に差し込まれる差込部とを備えた複数のフォイルとを有し、
前記軸受面と軸の間に形成した流体膜で前記軸を相対回転自在に支持するフォイル軸受において、
前記フォイルのうち、軸受面の周方向一方側の端部に後退部を設け、前記後退部は、前記周方向縁部の周方向延長線との間に隙間を形成することを特徴とするフォイル軸受。
【請求項２】
内周面に複数の凹部を有するフォイルホルダと、
周方向に延びた周方向縁部を有する軸受面と、前記軸受面よりも周方向の一方側に突出し、前記フォイルホルダの凹部に差し込まれる差込部とを備えた複数のフォイルとを有し、
前記軸受面と軸の間に形成した流体膜で前記軸を相対回転自在に支持するフォイル軸受において、
前記フォイルの周方向一方側の端縁に、前記差込部を間に挟む端部領域と中央領域とを設け、端部領域を、軸受面の前記周方向縁部につなげると共に、中央領域よりも周方向他方側に後退させたことを特徴とするフォイル軸受。
【請求項３】
前記端部領域を傾斜させた請求項２に記載のフォイル軸受。
【請求項４】
前記端部領域を、直線および曲線のうちの何れか一方、または双方で形成した請求項２または３いずれか記載のフォイル軸受。
【請求項５】
前記フォイルホルダに、前記軸受面に沿う、周方向と直交する方向でフォイルの差込部と係合する係合部を設けた請求項１から４いずれか１項に記載のフォイル軸受。
【請求項６】
前記係合部を、フォイルホルダに取り付けた、周方向に延びる規制部材で形成した請求項５記載のフォイル軸受。
【請求項７】
複数のフォイルを周方向に配置し、各フォイルの周方向他方側の端部を、隣接するフォイルとフォイルホルダの間に配置した請求項１から６いずれか１項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】
ガスタービンやターボチャージャ等のターボ機械の軸を支持する軸受として、フォイル軸受が着目されている。フォイル軸受は、曲げに対して剛性の低い可撓性を有する薄膜（フォイル）で軸受面を構成し、軸受面のたわみを許容することで荷重を支持するものである。軸の回転時には、軸の外周面とフォイルの軸受面との間に流体膜（例えば空気膜）が形成され、軸が非接触支持される。この場合、フォイルの可撓性により軸の回転速度や荷重、周囲温度等の運転条件に応じた適切な軸受隙間が自動的に形成されるため、安定性に優れ、一般的な空気動圧軸受と比べて高速での使用が可能となる。
【０００３】
例えば下記の特許文献１には、図１７に示すようなフォイル軸受が示されている。このフォイル軸受は、円筒状のフォイルホルダ１１１の小径内周面１１１ａに、３つのフォイル１１３の周方向両端を接触した状態で保持させた、いわゆる多円弧型のフォイル軸受である。３つのフォイル１１３が周状に連結された状態で、各フォイル１１３の差込部１１３ｂが、フォイルホルダ１１１の小径内周面１１１ａに設けられた軸方向溝１１４に差し込まれ、各フォイル１１３がフォイルホルダ１１１に保持されている。フォイルホルダ１１１の軸方向一端側には大径内周面１１１ｂが設けられる。図１８（図１７のＣ−Ｃ線断面図）に示すように、軸方向溝１１４は、その軸方向一端側がフォイルホルダ１１１の端面に開口している。そして、小径内周面１１１ａと大径内周面１１１ｂの間に設けられた周方向溝１１５には、環状の係止部材（止め輪）１２０が嵌め込まれる。
【０００４】
係止部材１２０が軸方向の一端側に設けられることにより、フォイル１１３が軸方向一端側（図１８の右方向）へ移動しようとした際に、軸方向一端側の差込部１１３ｂが係止部材１２０に当接することで、フォイル１１３の軸方向一端側への移動を規制し、フォイル１１３がフォイルホルダ１１１から抜け落ちることを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１４３５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなフォイル軸受では、軸１１２が回転を開始し、フォイル１１３が形成する軸受面Ｘと軸１１２の外周面１１２ａとの間のラジアル軸受隙間の空気膜の圧力が高められると、フォイルホルダ１１１に設けられた各フォイル１１３に回転方向先行側（図１７の矢印方向）への押圧力が働き、差込部１１３ｂが軸方向溝１１４に押し込まれる。この際、図１８に示すように、フォイル１１３の周方向一端側で軸方向端部側の端縁１１３ｃ、１１３ｃが係止部材１２０、フォイルホルダ１１１の小径内周面１１１ａにそれぞれ接触する。この接触により、フォイル１１３の端縁１１３ｃがめくれ上がったり、反り上がる等してフォイルホルダ１１１の内径側へ突出する。このフォイル１１３の内径方向への突出により、フォイル１１３の突出部分が軸１１２の外周面１１２ａとの接触しやすくなり、特に、軸１１２とフォイル１１３の間にミスアライメントが生じたり、軸１１２が振れ回りする等して、軸１１２と軸受面との距離が部分的に小さくなった場合には接触が起きやすくなる。
【０００７】
そして、フォイル１１３が軸１１２の外周面１１２ａと接触すると、外周面１１２ａとの間の摩擦によりフォイルが損傷する恐れがある。
【０００８】
この様な事情から、本発明では、フォイルと軸との接触機会を低減し、フォイルの損傷を防止できるフォイル軸受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】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、内周面に複数の凹部を有するフォイルホルダと、周方向に延びた周方向縁部を有する軸受面と、前記軸受面よりも周方向の一方側に突出し、前記フォイルホルダの凹部に差し込まれる差込部とを備えた複数のフォイルとを有し、前記軸受面と軸の間に形成した流体膜で前記軸を相対回転自在に支持するフォイル軸受において、前記フォイルのうち、軸受面の周方向一方側の端部に後退部を設け、前記後退部は、前記周方向縁部の周方向延長線との間に隙間を形成することを特徴とする。
【００１０】
本発明のフォイル軸受では、軸受面の周方向一方側の端部に後退部を設け、周方向縁部の周方向延長線との間に隙間を形成している。これにより、この後退部を設けた部分が、フォイルホルダの内周面等に接触することを防止できる。このため、フォイルホルダの内径側へのフォイルのめくれや反り上がりを防止でき、フォイルの損傷を防止できる。また、この後退部を設けた部分は、軸受隙間における空気膜の圧力の発生に対する寄与の割合が少ない部分であることから、フォイル軸受の負荷容量をほとんど減らすことなく、フォイルと軸の接触機会を低減することができる。
【００１１】
また、本発明は、内周面に複数の凹部を有するフォイルホルダと、周方向に延びた周方向縁部を有する軸受面と、前記軸受面よりも周方向の一方側に突出し、前記フォイルホルダの凹部に差し込まれる差込部とを備えた複数のフォイルとを有し、前記軸受面と軸の間に形成した流体膜で前記軸を相対回転自在に支持するフォイル軸受において、  前記フォイルの周方向一方側の端縁に、前記差込部を間に挟む端部領域と中央領域とを設け、端部領域を、軸受面の前記周方向縁部につなげると共に、中央領域よりも周方向他方側に後退させたことを特徴とする。
【００１２】
端部領域を中央領域よりも後退させることにより、端部領域がフォイルホルダの内周面等に接触することを防止でき、フォイルのめくれや反り上がりを防止できる。
【００１３】
上記のフォイル軸受において、端部領域を傾斜させて設けることができる。これにより、周方向他方側から一方側にかけて、フォイルの後退幅を徐々に広げることができるので、軸受隙間における周方向の圧力差を極力なくすことができる。
【００１４】
上記のフォイル軸受において、端部領域を、直線および曲線のうちの何れか一方、または双方で形成することができる。
【００１５】
上記のフォイル軸受において、フォイルホルダに、軸受面に沿う、周方向と直交する方向でフォイルの差込部と係合する係合部を設けることができる。また、係合部を、フォイルホルダに取り付けた、周方向に延びる規制部材で形成することができる。規制部材により、差込部が凹部から抜け、フォイルがフォイルホルダから抜け落ちることを防止できる。
【００１６】
上記のフォイル軸受において、複数のフォイルを周方向に配置し、各フォイルの周方向他方側の端部を、隣接するフォイルとフォイルホルダの間に配置することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、フォイル軸受の負荷容量をほとんど減らすことなく、フォイルと軸の接触機会を低減することができ、フォイルと軸の摩擦によるフォイルの損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ガスタービンの構成を概念的に示す図である。
【図２】上記ガスタービンにおけるロータの支持構造を示す断面図である。
【図３】上記支持構造に組み込まれた、本発明の一実施形態に係るフォイル軸受の断面図である。
【図４】上記フォイル軸受に設けられるフォイルの平面図である。
【図５】二つのフォイルを連結した状態を示す平面図である。
【図６】図３のフォイル軸受の拡大断面図である。
【図７】フォイル軸受の拡大平面図である。
【図８】規制部材を示す平面図である。
【図９】図７のＢ−Ｂ線断面図で、フォイルホルダに対する規制部材の配置を示す図である。
【図１０】軸方向溝に対して差込部が差し込まれた様子を示す図である。
【図１１】本発明と異なるフォイルの形状を示す図である。
【図１２】図１１のフォイルの差込部が軸方向溝に差し込まれた様子を示す模式図である。
【図１３】フォイルの軸受面端部側のめくれを示す図である。
【図１４】フォイルの内径方向への反り上がりを示す図である。
【図１５】フォイルの他の例を示す平面図である。
【図１６】フォイルのさらに他の例を示す平面図である。
【図１７】従来のフォイル軸受の断面図である。
【図１８】従来のフォイル軸受において、軸方向溝の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に、ターボ機械の一種であるガスタービンの構成を概念的に示す。このガスタービンは、翼列を形成したタービン１および圧縮機２と、発電機３と、燃焼器４と、再生器５とを主に備える。タービン１、圧縮機２、および発電機３には、水平方向に延びる共通の軸６が設けられ、この軸６と、タービン１および圧縮機２とで一体回転可能のロータが構成される。吸気口７から吸入された空気は、圧縮機２で圧縮され、再生器５で加熱された上で燃焼器４に送り込まれる。この圧縮空気に燃料を混合して燃焼させ、高温、高圧のガスでタービン１を回転させる。タービン１の回転力が軸６を介して発電機３に伝達され、発電機３が回転することにより発電し、この電力がインバータ８を介して出力される。タービン１を回転させた後のガスは比較的高温であるため、このガスを再生器５に送り込んで燃焼前の圧縮空気との間で熱交換を行うことで、燃焼後のガスの熱を再利用する。再生器５で熱交換を終えたガスは、排熱回収装置９を通ってから排ガスとして排出される。
【００２０】
図２に、上記ガスタービンにおけるロータの支持構造の一例を示す。この支持構造では、軸方向の２箇所にラジアル軸受１０が配置され、軸６に設けられたフランジ部６ｂの軸方向両側にスラスト軸受２０、２０が配置される。このラジアル軸受１０およびスラスト軸受２０により、軸６がラジアル方向及び両スラスト方向に回転自在に支持される。
【００２１】
この支持構造において、タービン１と圧縮機２の間の領域は、高温、高圧のガスで回転されるタービン１に隣接しているために高温雰囲気となる。この高温雰囲気では、潤滑油やグリース等からなる潤滑剤が変質・蒸発してしまうため、これらの潤滑剤を使用する通常の軸受（転がり軸受等）を適用することは難しい。そのため、この種の支持構造で使用される軸受１０、２０としては、空気動圧軸受、特にフォイル軸受が適合する。
【００２２】
以下、上記ガスタービン用のラジアル軸受に適合するフォイル軸受１０の構成を図面に基づいて説明する。
【００２３】
フォイル軸受１０は、図３に示すように、筒状（図示例では円筒状）のフォイルホルダ１１と、フォイルホルダ１１の内周面に取り付けられた複数（図示例では３枚）のフォイル１２とを有する。フォイル軸受１０の各フォイル１２の内側には、軸６が挿入される。フォイル１２の後述する軸受面Ｘと軸６の間に形成した流体膜で軸６を相対回転自在に支持する。
【００２４】
フォイルホルダ１１は、例えば焼結金属や溶製材等の金属で形成される。フォイルホルダ１１の内周面１１ａのうち、周方向に離隔した複数箇所（図示例では３箇所）には、フォイルを保持するための軸方向溝（凹部）１４が形成される。各軸方向溝１４の軸方向両端は、それぞれフォイルホルダ１１の端面に開口している。また、フォイル軸受１０の軸方向両端には周方向溝１５が設けられる。本実施形態では、周方向溝１５が環状に形成される。
【００２５】
フォイル１２は、ばね性に富み、かつ加工性のよい金属、例えば鋼材料や銅合金からなる厚さ２０μｍ〜２００μｍ程度の金属フォイルにプレス加工や放電加工を施すことで形成される。本実施形態のように流体膜として空気を用いる空気動圧軸受では、雰囲気に潤滑油が存在しないため、金属フォイルとしてステンレス鋼もしくは青銅製のものを使用するのが好ましい。
【００２６】
図４に示すように、各フォイル１２は、軸方向に並べられた第１領域１２ａと第２領域１２ｂとからなる。第１領域１２ａは、軸受面を有するトップフォイル部１２ａ１と、トップフォイル部１２ａ１の周方向一方側端部に設けられた差込部１２ａ２とを有する。ここで、周方向一方側とは、軸６の回転方向（図４中に矢印で示す）の先行側を意味する。
【００２７】
図３のように、複数のフォイル１２がフォイルホルダ１１に保持された状態で、トップフォイル部１２ａ１の図の２点鎖線で示す領域Ｘ１が、軸６を支持する軸受面Ｘの一部を形成する。
【００２８】
図４に示すように、差込部１２ａ２は、軸方向の複数個所に設けられており、この実施形態では軸方向の上側と下側に１つずつ設けられている。差込部１２ａ２は、軸受面を形成するトップフォイル部１２ａ１よりも周方向の一方側へ突出して設けられている。差込部１２ａ２は、フォイルホルダ１１の軸方向溝１４に保持される被保持部として機能する。
【００２９】
フォイル１２の周方向一端側の軸方向に延びる端縁として、フォイルの中央側に、中央領域としての端縁１２ａ３、フォイルの両端側に、端部領域としての端縁１２ａ４がそれぞれ設けられる。以下、フォイルの軸方向の中央側および両端側を、単に、軸方向の中央側および両端側とも呼ぶ。
【００３０】
端縁１２ａ４は、フォイル１２の軸方向端部側に設けられた周方向に延びる縁部である周方向縁部１２ａ６につながっている。また、端縁１２ａ４と、軸方向の両端側のそれぞれの端縁１２ａ３との間には差込部１２ａ２が設けられる。
【００３１】
それぞれの端縁１２ａ３、端縁１２ａ４は、軸方向に対して並行に設けられ、両端側の端縁１２ａ４は、中央側の端縁１２ａ３よりも周方向の他方側へ後退し、フォイル１２の軸方向両端に後退部１２ａ５を形成している。フォイル１２は、この後退部１２ａ５により、周方向縁部１２ａ６の延長線Ｌとの間に隙間Ｈを形成している。
【００３２】
第２領域１２ｂには、周方向他端側に突出した二つの突出部分である突出部１２ｂ１が設けられる。突出部１２ｂ１は、軸方向の上側と下側にそれぞれ一つずつ設けられ、二つの突出部１２ｂ１の間には、略円弧状に形成される切り欠き部１２ｂ２が形成される。
【００３３】
フォイル軸受１０において、トップフォイル部１２ａ１は軸６の側に配置され、その内周面は軸受面Ｘ（図３参照）を形成する。また、第２領域１２ｂは、フォイルホルダ１１の側に配置される。この第２領域１２ｂは、隣接する他のフォイル１２のトップフォイル部１２ａ１と重なることで、トップフォイル部１２ａ１に弾性を与えるアンダーフォイル部として機能する。
【００３４】
第１領域１２ａと第２領域１２ｂの境界には、両者を連結する連結部１２ｃ２が設けられる。連結部１２ｃ２の軸方向両側には、隣接する他のフォイル１２の差込部１２ａ２が差し込まれる差込口１２ｃ１が設けられる。それぞれの差込口１２ｃ１は、フォイル１２の軸方向端部（上端あるいは下端）まで切り欠かれて形成されている。
【００３５】
図５に示すように、一方のフォイル１２の各差込部１２ａ２を隣接するフォイル１２の各差込口１２ｃ１に差し込むことにより、２枚のフォイル１２を連結することができる。そして、同様の方法で３枚のフォイル１２を連結し、一端側のフォイル１２の差込部１２ａ２を他端側のフォイル１２の差込口１２ｃ１に差し込むことで、３枚のフォイル１２が周状に連結された筒状の仮組体を形成することができる。この筒状の仮組体を、フォイルホルダ１１の内周側に挿入することで、図３で示したフォイル軸受１０を形成することができる。
【００３６】
図６に示すように、各フォイル１２の周方向一端に設けられた各差込部１２ａ２が、隣接するフォイル１２の各差込口１２ｃ１を介して、フォイルホルダ１１の内周面１１ａの軸方向溝１４に差し込まれる。この際、前述したように、軸方向溝１４がフォイルホルダ１１の少なくとも軸方向一方側（本実施形態では軸方向両側）の端面に開口していることにより、この開口部から、各差込部１２ａ２を軸方向溝１４に差し込むことができ、筒状の仮組体のフォイルホルダ１１に対する取り付けが容易になる。
【００３７】
一方、各フォイル１２の周方向他端側に設けられた第２領域１２ｂは、隣接するフォイル１２のトップフォイル部１２ａ１とフォイルホルダ１１の内周面１１ａとの間に配置され、隣接するフォイル１２のトップフォイル部１２ａ１を背後から支持する。尚、隣接するフォイル１２同士は、周方向で係合して互いに突っ張り合っている。これにより、各フォイル１２のトップフォイル部１２ａ１が外径側に張り出し、フォイルホルダ１１の内周面１１ａに沿った形状に湾曲する。
【００３８】
軸６が図３の矢印方向に回転すると、フォイル軸受１０の各フォイル１２のトップフォイル部１２ａ１の内径面（軸受面）と軸６の外周面６ａとの間のラジアル軸受隙間の空気膜の圧力が高められる。図６に示すように、トップフォイル部１２ａ１の周方向一端（回転方向先行側の端部）を含む領域は、隣接するフォイル１２の第２領域１２ｂに乗り上げているため、軸受面Ｘが、回転方向先行側へ向けて軸６の外周面６ａ（図３参照）に徐々に接近する。これにより、各フォイル１２の軸受面Ｘと軸６の外周面６ａとの間に、回転方向先行側へ向けて徐々に狭くなったラジアル軸受隙間が形成され、ラジアル軸受隙間の幅狭側に空気が押し込まれる。これにより、ラジアル軸受隙間の空気膜の圧力が高められ、この圧力により軸６がラジアル方向に非接触支持される。
【００３９】
このとき、フォイル１２が有する可撓性により、各フォイル１２の軸受面Ｘが、荷重や軸６の回転速度、周囲温度等の運転条件に応じて任意に変形するため、ラジアル軸受隙間は運転条件に応じた適切幅に自動調整される。そのため、高温・高速回転といった過酷な条件下でも、ラジアル軸受隙間を最適幅に管理することができ、軸６を安定して支持することが可能となる。
【００４０】
また、図５に示すように、第２領域１２ｂの周方向他端側に切り欠き部１２ｂ２を設けることで、これに乗り上げるトップフォイル部１２ａ１に、切り欠き部１２ｂ２に沿った段差が形成される。これにより、トップフォイル部１２ａ１に沿って流れる流体が、上記の段差に沿って流れて軸方向中央側に集められるため、圧力向上効果が高められる（図５の矢印参照）。
【００４１】
ところで、図７に示すように、フォイルホルダ１１の軸方向両端の内周面側には、フォイル１２がフォイルホルダ１１から抜け落ちることを防止するための規制部材（係合部）３０が設けられる。規制部材３０は、フォイルホルダ１１の軸方向両端の内周面側に設けられた周方向溝１５に取り付けられる。
【００４２】
規制部材３０は、弾性に富んだ金属あるいは樹脂で形成され、図８（ａ）に示す円環の止め輪や、図８（ｂ）に示す円環の一部が切断された止め輪、あるいは、図８（ｃ）に示す円環の一部が欠けた形状とすることができる。また、規制部材３０を、周方向で分割した複数の部品で構成してもよい。規制部材３０は、フォイルホルダ１１の内周面側の全周に亘って設けられている。
【００４３】
図９は、図７のＢ−Ｂ線断面図で、規制部材３０の配置を示すものである。なお、フォイル１２の記載は省略している。図９に示すように、規制部材３０は、フォイルホルダ１１の軸方向両端に設けられた周方向溝１５に取り付けられる。規制部材３０は、例えば周方向溝１５に設けられた嵌合部により周方向溝１５に嵌合する等、適宜の方法により周方向溝１５に取り付けられている。
【００４４】
図１０は、軸方向溝１４にフォイル１２の差込部１２ａ２が差し込まれた断面を示す図で、図の上下方向が軸方向、図の左右方向がフォイル１２の差し込み方向で、フォイル１２の表面に沿う方向を示している。図１０に示すように、軸方向溝１４は、フォイルホルダ１１の軸方向両側の端面に開口している。そして、フォイルホルダ１１の軸方向両端に規制部材３０が設けられる。規制部材３０は、フォイルホルダ１１の周方向に延在し、フォイル１２の軸受面に沿って設けられる。規制部材３０は、軸方向でフォイル１２の差込部１２ａ２と係合する。これにより、フォイル１２が軸方向（図の上下方向）に移動した場合でも、軸方向溝１４に差し込まれた差込部１２ａ２が規制部材３０に当接することで、フォイル１２の軸方向の移動を規制し、フォイル１２がフォイルホルダ１１から抜け落ちることを防止できる。
【００４５】
図１１は、本実施形態と異なる形状のフォイルを示すものである。図１１のフォイル１２は、本実施形態の図４で説明したフォイルと異なる点として、周方向一端側の端縁のうち、軸方向中央側の端縁１２ａ３と軸方向端部側の端縁１２ａ４が、それぞれ軸方向と平行に設けられ、周方向の同一位置に設けられた形状をしている。
【００４６】
そして、このような形状のフォイル１２を、本実施形態と同様に、３枚を周状に連結し、図３のようにフォイルホルダ１１の内周面１１ａに取り付けることにより、多円弧型のフォイル軸受が構成される。図１２に示すように、このフォイル軸受においても、前述した本実施形態のフォイル軸受と同様、軸方向溝１４に差し込まれた差込部１２ａ２の軸方向の移動が、フォイルホルダ１１の軸方向両端に設けられた規制部材３０により規制され、フォイル１２がフォイルホルダ１１から抜け落ちることが防止される。
【００４７】
ところで、軸６が回転し、軸受面Ｘと外周面６ａとの間のラジアル軸受隙間の幅狭側に空気が押し込まれてラジアル軸受隙間の空気膜の圧力が高められた際には、フォイルホルダ１１に設けられた各フォイル１２にも回転方向の先行側（図３の矢印方向）へ押圧される力が働き、差込部１２ａ２が軸方向溝１４に押し込まれる（図１２の矢印方向へ押し込まれる）。この際、図１２に示す形状のフォイル１２では、軸方向両端側の端縁１２ａ４と規制部材３０の間隔が小さく、端縁１２ａ４が規制部材３０に接触しやすくなる。
【００４８】
そして、端縁１２ａ４が規制部材３０への接触を繰り返すと、フォイル１２が、図１３に示すように、端縁１２ａ４の部分からめくれ上がったり、図１４の部分Ｒに誇張して示すように、軸受面Ｘの端部側のトップフォイル部１２ａ１が反り上がったりする。これにより、フォイル１２が部分的にフォイルホルダ１１の内径方向へ突出し、軸６の外周面６ａと接触しやすくなってしまう。特に、軸６とフォイル軸受１０とのミスアライメントや軸６の振れ回り等により、軸６とフォイル１２の距離が部分的に小さくなった場合等には、上記のフォイル１２の内径方向へ突出した部分と軸６の外周面６ａとが接触しやすくなり、フォイル１２の損傷の原因となってしまう。
【００４９】
これに対して本実施形態のフォイル１２では、図５に示すように、軸方向両端側の端縁１２ａ４を軸方向中央側の端縁１２ａ３よりも周方向の他方側へ後退して設けることにより（軸方向両端側に後退部１２ａ５を設けることにより）、端縁１２ａ４と規制部材３０との間に一定の間隔を設け、端縁１２ａ４の規制部材３０に対する接触を防止し、端縁１２ａ４の前述した内径方向へのめくれや反りを防ぐことができる。従って、軸６とフォイル軸受１０とのミスアライメントが生じた場合や、軸６が振れ回りした場合でも、フォイル１２が軸６の外周面６ａに接触する機会を低減することができ、フォイル１２の損傷を防止することができる。
【００５０】
上記のように軸方向両端側の端縁１２ａ４を軸方向中央の端縁１２ａ３よりも周方向他方側へ後退させることにより、周方向一端側の軸方向端部に、トップフォイル部１２ａ１による軸受面が形成されない非支持領域Ｑ（図５参照）が形成される。しかし、この軸方向の端部側の領域は、軸方向の中央側に比べて、ラジアル軸受隙間における空気膜の圧力の発生に対する寄与の割合が少ない部分である。従って、この部分を非支持領域Ｑとして設けることで、フォイル軸受１０の負荷容量をできるだけ減らすことなく、上記効果を得ることができる。なお本実施形態では、図５に示すように、第２領域１２ｂの一部にトップフォイル部１２ａ１を支持しない部分が設けられるが、端縁１２ａ４の周方向他方側への後退量および突出部１２ｂ１の形状を調整し、端縁１２ａ４が突出部１２ｂ１の軸方向端部側の端縁に沿うように設けてもよい。
【００５１】
図４および図５で説明した実施形態のフォイル１２では、軸方向両端側の端縁１２ａ４を軸方向に対して並行に設け、軸方向中央の端縁１２ａ３に対する軸方向両端側の端縁１２ａ４の周方向他方側への後退量を一定としたが、例えば図１５に示すように、端縁１２ａ４を軸方向に対して傾斜して設け、端縁１２ａ４が、軸方向中央側から両端側へ向かうほど、周方向他方側へ後退する構成としてもよい。これにより、非支持領域Ｑを周方向一方側へ向けて徐々に拡大することができ、ラジアル軸受隙間における周方向の圧力差を極力なくすことができる。
【００５２】
さらに、図１６に示すように、端縁１２ａ３を軸方向に対して傾斜して設け、軸方向中央側から端部側へ向かうに従って、周方向他方側へ後退する構成とすることもできる。また、端縁１２ａ３、１２ａ４を、軸方向中央側から軸方向端部側へ向かうに従って、周方向中央側へ後退する曲線、あるいは、直線と曲線の組み合わせにより形成してもよい。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００５４】
以上の説明では、フォイル１２の軸方向両端側の端縁１２ａ４を軸方向中央側の端縁１２ａ３よりも周方向の他方側に後退させて設けたが、フォイル１２のいずれか一端側の端縁１２ａ４のみを周方向の他方側へ後退させてもよい。
【００５５】
また、フォイル１２の端縁が、フォイルホルダ１１に取り付けられた規制部材３０に接触する場合を説明したが、例えば、フォイルホルダ１１の内周面に接触することを防止するために、軸方向両端側の端縁１２ａ４を軸方向中央側の端縁１２ａ３よりも周方向の他方側に後退させてもよい。
【００５６】
以上の説明では、軸方向溝１４を軸方向の両側へ開口している構成としたが、軸方向溝１４を軸方向の一方側にのみ開口する構成とし、軸方向一方側にのみ規制部材３０を設ける構成としてもよい。この場合、軸方向他方側に、フォイルホルダ１１の内壁によって形成される係合部を、フォイル１２の差込部１２ａ２と係合させ、差込部１２ａ２の軸方向の移動を規制することもできる。
【００５７】
例示のラジアル軸受に限らず、スラスト軸受にも本発明を適用することができる。スラスト軸受に本発明を適用した場合、フォイルの周方向一端側の径方向に伸びる端縁であって、差込部を除く端縁のうち、フォイルの両端側の端縁をフォイルの中央側の端縁よりもフォイルの周方向他方側へ後退して設けることができる。
【００５８】
フォイル軸受１０にフォイル１２を３枚設けた場合を示したが、これに限らず、フォイル１２を２枚、あるいは４枚以上設けてもよい。
【００５９】
また、以上の説明では、軸６を回転側部材とし、フォイルホルダ１１を固定側部材とした場合を例示したが、これとは逆に軸６を固定側部材とし、フォイルホルダ１１を回転側部材とした場合にも各実施形態の構成をそのまま適用することもできる。但し、この場合はフォイル１２が回転側部材となるので、遠心力によるフォイル１２全体の変形を考慮してフォイル１２の設計を行う必要がある。
【符号の説明】
【００６０】
６        軸
１０      フォイル軸受
１１      フォイルホルダ
１１ａ    内周面
１２      フォイル
１２ａ    第一領域
１２ｂ    第二領域（アンダーフォイル部）
１２ａ１  トップフォイル部
１２ａ２  差込部
１２ａ３  端縁（中央領域）
１２ａ４  端縁（端部領域）
１２ａ５  後退部
１２ａ６  周方向縁部
１２ｂ１  突出部
１４      軸方向溝（凹部）
１５      周方向溝
３０      規制部材（係合部）
Ｈ        隙間
Ｌ        周方向延長線
Ｑ        非支持領域
Ｘ        軸受面
【図１】
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【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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