(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の外方部材と、外方部材の内周に挿入された軸と、円周方向の複数個所に配置され、自由端を構成する先端、固定端を構成する基端、および先端と基端の間でラジアル軸受隙間を形成する軸受面、を備える複数のリーフとを具備し、軸と外方部材の何れか一方を回転側の部材、他方を固定側の部材とし、ラジアル軸受隙間に生じた流体膜で軸と外方部材の相対回転を非接触に支持するフォイル軸受において、
外方部材の内周面と軸の外周面との間に、複数のリーフと、各リーフを連結する連結部とを一体に有するフォイル部材が配置され、半径方向で重なった第一フォイルと第二フォイルとからなる二重フォイル部を備えており、前記二重フォイル部が、一つの前記フォイル部材を軸周りに周回させることで形成されていることを特徴とするフォイル軸受。
【請求項２】
円筒状の外方部材と、外方部材の内周に挿入された軸と、円周方向の複数個所に配置され、自由端を構成する先端、固定端を構成する基端、および先端と基端の間でラジアル軸受隙間を形成する軸受面、を備える複数のリーフとを具備し、軸と外方部材の何れか一方を回転側の部材、他方を固定側の部材とし、ラジアル軸受隙間に生じた流体膜で軸と外方部材の相対回転を非接触に支持するフォイル軸受において、
外方部材の内周面と軸の外周面との間に、複数のリーフと、各リーフを連結する連結部とを一体に有するフォイル部材が配置され、半径方向で重なった第一フォイルと第二フォイルとからなる二重フォイル部を備えており、前記二重フォイル部が、二つの前記フォイル部材を半径方向に重ねて配置することで形成されていることを特徴とするフォイル軸受。
【請求項３】
円筒状の外方部材と、外方部材の内周に挿入された軸と、円周方向の複数個所に配置され、自由端を構成する先端、固定端を構成する基端、および先端と基端の間でラジアル軸受隙間を形成する軸受面、を備える複数のリーフとを具備し、軸と外方部材の何れか一方を回転側の部材、他方を固定側の部材とし、ラジアル軸受隙間に生じた流体膜で軸と外方部材の相対回転を非接触に支持するフォイル軸受において、
外方部材の内周面と軸の外周面との間に、複数のリーフと、各リーフを連結する連結部とを一体に有するフォイル部材を配置し、隣接する二つのリーフのうち、一方のリーフの先端と他方のリーフの基端とを前記連結部で連結したことを特徴とするフォイル軸受。
【請求項４】
フォイル部材が有端の円筒状をなし、フォイル部材の周方向の一端側を外方部材もしくは軸に取り付けると共に、他端を自由端とし、前記一端から他端に至るフォイル部材の周回方向を、各リーフの基端から先端に向う方向と逆向きにした請求項１〜３何れか１項に記載のフォイル軸受。
【請求項５】
前記複数のリーフの基端を連結部で連結した請求項１または２記載のフォイル軸受。
【請求項６】
前記第一フォイルに第一リーフを形成すると共に、第二フォイルに第二リーフを形成し、第一リーフおよび第二リーフを、第一フォイルおよび第二フォイルのそれぞれに設けた切り込みで形成し、第一リーフを、前記切り込みで形成された第二フォイルの開口部を通して隣接する第二リーフの間に配置した請求項１または２記載のフォイル軸受。
【請求項７】
リーフおよび連結部を、フォイル部材の山折りおよび谷折りで形成した請求項３記載のフォイル軸受。
【請求項８】
フォイル部材を、固定側の部材に対して周方向に摺動可能とした請求項１〜７の何れか１項に記載のフォイル軸受。
【請求項９】
固定側の部材に対するフォイル部材の摺動部、およびフォイル部材に対する固定側の部材の摺動部のうち、何れか一方または双方に第一被膜を形成した請求項８記載のフォイル軸受。
【請求項１０】
リーフの軸受面に、表面を低摩擦化する第二被膜を形成した請求項１〜８の何れか１項に記載のフォイル軸受。
【請求項１１】
リーフの軸受面に、表面を低摩擦化する第二被膜を形成した請求項９記載のフォイル軸受。
【請求項１２】
第一被膜と第二被膜を、摩擦係数の異なる材料で形成した請求項１１記載のフォイル軸受。
【請求項１３】
第一被膜および第二被膜として、ＤＬＣ被膜、チタンアルミナイトライド被膜、二流化モリブデン被膜の何れかを選択した請求項１１または１２記載のフォイル軸受。
【請求項１４】
ガスタービンのロータの支持に使用される請求項１〜１３の何れか１項に記載のフォイル軸受。
【請求項１５】
過給機のロータの支持に使用される請求項１〜１３の何れか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、外方部材の内周面と軸の外周面との間に薄膜状のフォイル部材を介在させた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の主軸は高速で回転駆動される。また、主軸に取り付けられたタービン翼は高温に晒される。そのため、これらの主軸を支持する軸受には、高温・高速回転といった過酷な環境に耐え得ることが要求される。この種の用途の軸受として、油潤滑の転がり軸受や油動圧軸受を使用する場合もあるが、潤滑油などの液体による潤滑が困難な場合、エネルギー効率の観点から潤滑油循環系の補機を別途設けることが困難な場合、あるいは液体のせん断による抵抗が問題になる場合、等の条件下では、これらの軸受の使用は制約を受ける。そこで、そのような条件下での使用に適合する軸受として、空気動圧軸受が着目されている。
【０００３】
空気動圧軸受としては、回転側と固定側の双方の軸受面を剛体で構成したものが一般的である。しかしながら、この種の空気動圧軸受では、回転側と固定側の軸受面間に形成されるラジアル軸受隙間の管理が不十分であると、安定限界を超えた際にホワールと呼ばれる自励的な主軸の触れ回りを生じ易い。そのため、使用される回転速度に応じた隙間管理が重要となる。特に、ガスタービンやターボチャージャのように、温度変化の激しい環境では熱膨張の影響でラジアル軸受隙間の幅が変動するため、精度の良い隙間管理は極めて困難となる。
【０００４】
ホワールが生じにくく、かつ温度変化の大きい環境下でも隙間管理を容易にできる軸受としてフォイル軸受が知られている。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。通常は、軸受の内周面をトップフォイルと呼ばれる薄板で構成し、その外径側にバックフォイルと呼ばれるばね状の部材を配置してトップフォイルが受ける荷重をバックフォイルで弾性的に支持している。この場合、軸の回転時には、軸の外周面とトップフォイルの内周面との間に空気膜が形成され、軸が非接触支持される。
【０００５】
フォイル軸受では、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ラジアル軸受隙間が形成されるため、安定性に優れるという特徴があり、一般的な空気動圧軸受と比較して高速での使用が可能である。また、一般的な動圧軸受のラジアル軸受隙間は軸直径の１／１０００のオーダーで管理する必要があり、例えば直径数ｍｍ程度の軸では数μｍ程度のラジアル軸受隙間を常時確保する必要がある。従って、製造時の公差、さらには温度変化が激しい場合の熱膨張まで考慮すると、厳密な隙間管理は困難である。これに対して、フォイル軸受の場合には、数十μｍ程度のラジアル軸受隙間に管理すれば足り、その製造や隙間管理が容易となる利点を有する。
【０００６】
フォイル軸受としては、バックフォイルに設けた切り起こしでトップフォイルを弾性的に支持するもの（特許文献１）、素線を網状に編成した弾性体で軸受フォイルを弾性的に支持するもの（特許文献２）、および、バックフォイルに、外輪内面に接触し周方向に移動しない支持部とトップフォイルからの面圧により弾性的に撓む弾性部とを設けたもの（特許文献３）等が公知である。
【０００７】
フォイル軸受の一種として、バックフォイルを設けず、トップフォイルを周方向で分割してリーフフォイルを形成し、リーフフォイルをその一部を重ね合わせながら周方向の複数個所に設け、リーフフォイルの重なり合った部分でばね性を得るリーフ型と呼ばれるものも存在する。このリーフ型のフォイル軸受としては、固定軸受環を周方向で複数の円弧状環部材に分割し、各円弧状環部材の接合端部にフォイルの一端を溶接すると共に、フォイルにレイリーステップを屈曲形成したもの（特許文献４）、リーフをピエゾバイモルフで形成したもの（特許文献５）、リーフフォイルを線膨張率の異なる２種類の金属からなるバイメタルにより形成したもの（特許文献６）、等が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３６４６４３公報
【特許文献２】特開２００３−２６２２２２号公報
【特許文献３】特開２００９−２９９７４８号公報
【特許文献４】特公平２−２０８５１号公報
【特許文献５】特開平４−５４３０９号公報
【特許文献６】特開２００２−２９５４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のフォイル軸受のうち、特許文献１〜３に示すフォイル軸受では、トップフォイルとバックフォイルの二種類のフォイルが必要であり、部品点数が多くなる。また、組み立て工程も煩雑化しており、フォイル軸受のさらなる低コスト化を阻む要因になっている。特にバックフォイルは複雑な形状であることが多く、その製造工程が煩雑化する傾向にあることから、改善が要望されている。
【００１０】
特許文献４〜６に示すリーフ型のフォイル軸受では、複数のリーフを外方部材の内周にそれぞれ個別に取り付ける必要がある。そのため、煩雑な組み立て工程を要し、同様にコスト高となっている。
【００１１】
そこで、本発明は、フォイル軸受の低コスト化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、以下の（１）〜（３）の何れかの構成を採用するものである。
（１）円筒状の外方部材と、外方部材の内周に挿入された軸と、円周方向の複数個所に配置され、自由端を構成する先端、固定端を構成する基端、および先端と基端の間でラジアル軸受隙間を形成する軸受面、を備える複数のリーフとを具備し、軸と外方部材の何れか一方を回転側の部材、他方を固定側の部材とし、ラジアル軸受隙間に生じた流体膜で軸と外方部材の相対回転を非接触に支持するフォイル軸受において、外方部材の内周面と軸の外周面との間に、複数のリーフと、各リーフを連結する連結部とを一体に有するフォイル部材が配置され、半径方向で重なった第一フォイルと第二フォイルとからなる二重フォイル部を備えており、前記二重フォイル部が、一つの前記フォイル部材を軸周りに周回させることで形成されている。
（２）円筒状の外方部材と、外方部材の内周に挿入された軸と、円周方向の複数個所に配置され、自由端を構成する先端、固定端を構成する基端、および先端と基端の間でラジアル軸受隙間を形成する軸受面、を備える複数のリーフとを具備し、軸と外方部材の何れか一方を回転側の部材、他方を固定側の部材とし、ラジアル軸受隙間に生じた流体膜で軸と外方部材の相対回転を非接触に支持するフォイル軸受において、外方部材の内周面と軸の外周面との間に、複数のリーフと、各リーフを連結する連結部とを一体に有するフォイル部材が配置され、半径方向で重なった第一フォイルと第二フォイルとからなる二重フォイル部を備えており、前記二重フォイル部が、二つの前記フォイル部材を半径方向に重ねて配置することで形成されている。
（３）円筒状の外方部材と、外方部材の内周に挿入された軸と、円周方向の複数個所に配置され、自由端を構成する先端、固定端を構成する基端、および先端と基端の間でラジアル軸受隙間を形成する軸受面、を備える複数のリーフとを具備し、軸と外方部材の何れか一方を回転側の部材、他方を固定側の部材とし、ラジアル軸受隙間に生じた流体膜で軸と外方部材の相対回転を非接触に支持するフォイル軸受において、外方部材の内周面と軸の外周面との間に、複数のリーフと、各リーフを連結する連結部とを一体に有するフォイル部材を配置し、隣接する二つのリーフのうち、一方のリーフの先端と他方のリーフの基端とを前記連結部で連結する。
【００１３】
このように、複数のリーフを連結部で連結し、フォイル部材に複数のリーフと連結部とを一体形成することにより、フォイル部材を一枚の帯状フォイルから製作することが可能となる。また、フォイル部材の一箇所を外方部材もしくは軸に固定すれば、各リーフを外方部材の内周面と軸の外周面との間の所定位置に配置することができる。従って、従来のように個々のリーフを外方部材に取り付ける場合に比べ、部品の製作コストや組み立てコストを削減することができ、フォイル軸受の低コスト化を図ることができる。
【００１４】
フォイル部材を有端の円筒状とし、フォイル部材の周方向の一端側を外方部材もしくは軸に取り付けると共に、他端を自由端とし、前記一端から他端に至るフォイル部材の周回方向を、各リーフの基端から先端に向う方向と逆向きにすれば、回転側の部材の回転にフォイル部材が引き込まれることがなく、回転側の部材へのフォイル部材の巻き付きを防止することができる。
【００１５】
上記（１）および（２）の構成における複数のリーフと連結部の一体化は、例えば、複数のリーフの基端を連結部で連結することによって行うことができる。
【００１６】
上記（１）および（２）の構成を有するフォイル軸受として、例えば、前記第一フォイルに第一リーフを形成すると共に、第二フォイルに第二リーフを形成し、第一リーフおよび第二リーフを、第一フォイルおよび第二フォイルのそれぞれに設けた切り込みで形成し、第一リーフを、前記切り込みで形成された第二フォイルの開口部を通して隣接する第二リーフの間に配置すれば、第一リーフと第二リーフを半径方向で部分的に重ねることができる。そのため、円周方向で切れ目のないラジアル軸受隙間を形成することができ、また、各リーフの軸受面を他のリーフで弾性的に支持することが可能となる。
【００１８】
上記（３）の構成のフォイル軸受においては、リーフおよび連結部を、フォイル部材の山折りおよび谷折りで形成することができる。
【００１９】
フォイル部材を、固定側の部材に対して周方向に摺動可能とすることにより、軸受面の変形自由度が増し、振動の減衰効果を高めることができる。この場合、フォイル部材による振動の減衰効果を考えると、この摺動部では、ある程度摩擦係数を大きくするのが望ましい。固定側の部材に対するフォイル部材の摺動部、およびフォイル部材に対する固定側の部材の摺動部のうち、何れか一方または双方に第一被膜を形成すれば、被膜材料を適宜選択することにより、フォイル部材や外方部材の材質とは無関係に両者の摺動部で最適な摩擦力を得ることが可能となり、軸受設計の自由度が増す。
【００２０】
起動直後や停止直後の低速回転状態では、各リーフの軸受面にラジアル軸受隙間を介して対向する部材が摺接する。軸受面に、表面を低摩擦化する第二被膜を形成することにより、起動直後や停止直後の摩擦トルクを減じて低トルク化を図ることができる。また、軸受面を保護して摺接時における軸受面の摩耗を抑制することができる。
【００２１】
第一被膜と第二被膜は、摩擦係数の異なる材料で形成するのが望ましい。第一被膜および第二被膜としては、ＤＬＣ被膜、チタンアルミナイトライド被膜、二流化モリブデン被膜の何れかを選択することができる。ＤＬＣ被膜やチタンアルミナイトライド被膜は硬質被膜であるため、これらを使用すれば、低摩擦化に加えて、耐摩耗性の向上による軸受寿命の増大を図ることもできる。
【００２２】
以上に述べたフォイル軸受は、ガスタービンのロータの支持や、過給機のロータの支持に使用することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、部品点数を削減することができ、部品コストや組み立てコストの低廉化を通じてリーフ型フォイル軸受の低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】マイクロガスタービンの構成を概念的に示す図である。
【図２】上記マイクロ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】本発明にかかるフォイル軸受の一実施形態を示す正面図である。
【図４】図１に示すフォイル軸受で使用されるフォイル部材の斜視図である。
【図５】（ａ）図は切り込みを形成した帯状フォイルの平面図であり、（ｂ）図は、切り込み形成後に舌片部を折り曲げたフォイルの側面図である。
【図６】（ａ）図は図３中の領域Ｘを拡大して示す断面図であり、（ｂ）図は図３中の領域Ｙを拡大して示す断面図である。
【図７】本発明にかかるフォイル軸受の他の実施形態を示す正面図である。
【図８】図７に示すフォイル軸受で使用されるフォイルアセンブリの斜視図である。
【図９】図８に示すフォイルアセンブリの第一フォイル部材を示す斜視図である。
【図１０】図８に示すフォイルアセンブリの第二フォイル部材を示す斜視図である。
【図１１】本発明にかかるフォイル軸受の他の実施形態を示す正面図である。
【図１２】本発明にかかるフォイル軸受の他の実施形態を示す正面図である。
【図１３】図１２に示すフォイル軸受の斜視図である。
【図１４】（ａ）図は帯状フォイルの折り畳み行程を示す平面図であり、（ｂ）図は同側面図である。
【図１５】本発明にかかるフォイル軸受の他の実施形態を示す正面図である。
【図１６】フォイル軸受の概略構成を示す正面図で、（ａ）図は摺動力Ｐの作用方向とフォイル部材の周回方向を同じ向きにした場合を、（ｂ）図は逆向きにした場合を示す。
【図１７】フォイル部材の他の実施形態を示す斜視図である。
【図１８】図１７に示すフォイル部材の正面図である。
【図１９】フォイルアセンブリの他の実施形態を示す斜視図である。
【図２０】図１９に示すフォイルアセンブリの正面図である。
【図２１】図１９に示すフォイルアセンブリの組立工程を示す斜視図である。
【図２２】フォイル部材の他の実施形態を示す斜視図である。
【図２３】図２２に示すフォイル部材の正面図である。
【図２４】過給機の構成を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１に、マイクロガスタービンと呼ばれるガスタービン装置の構成を概念的に示す。このマイクロガスタービンは、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。
【００２７】
図２に、上記マイクロ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を配置し、軸６のフランジ部６ｂの軸方向両側にスラスト軸受２０、２０を配置することにより、軸６がラジアル方向及び両スラスト方向に支持されている。
【００２８】
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。
【００２９】
以下、上記マイクロガスタービン用のラジアル軸受１０に適合するリーフ型のフォイル軸受１０の構成を図３〜２４に基づいて説明する。
【００３０】
このリーフ型フォイル軸受１０は、図３に示すように、図示しないハウジングの内周に固定される円筒状の外方部材１１と、外方部材１１の内周に挿入された軸６と、外方部材１１の内周面と軸６の外周面との間に介在させた円筒状のフォイル部材１３とで構成される。
【００３１】
フォイル部材１３は、一枚の帯状フォイルを軸６周りに周回させた有端円筒状の形態をなし、円周方向の複数個所に複数のリーフ１４を有する。フォイル部材１３の両端１３ｂ、１３ｃは、円周方向のほぼ同位置にあり、一端１３ｂは外方部材１１に取り付けられ、他端１３ｃは自由端を構成する。
【００３２】
フォイル部材１３には、その略全周にわたって、フォイルを半径方向に二重に重ねた二重フォイル部Ｗが形成される。この実施形態のフォイル軸受では、図３および図４に示すように、フォイル部材１３を軸６の周囲で二回周回させることにより、一つのフォイル部材１３で二重フォイル部Ｗが形成される。二重フォイル部Ｗのうち、外側のフォイルＦ１（第一フォイル）を部分的に内径側に立ち上げることにより、二種類のリーフ１４の一方を構成する第一リーフ１４１が形成され、内側のフォイルＦ２（第二フォイル）を部分的に内径側に立ち上げることにより、他のリーフ１４を構成する第二リーフ１４２が形成される。第一リーフ１４１および第二リーフ１４２は、フォイル部材１３の両端部１３ｂ、１３ｃ付近を除いて円周方向で交互に配置されている。
【００３３】
各リーフ１４は、自由端を構成する先端１４ａと、固定端を構成する基端１４ｂとを有する。また、各リーフ１４の先端１４ａと基端１４ｂの間の内周面には、外径側を凸とする軸受面１４ｃが形成されており、この軸受面１４ｃと軸６の外周面６ａとの間に、軸６の回転方向に向かって縮小する楔状のラジアル軸受隙間Ｃが形成される。各リーフ１４の先端１４ａ側は、回転方向先行側に隣接する他のリーフ１４の内径側にあり、かつ該他のリーフ１４の基端１４ｂ側と半径方向でオーバーラップしている。
【００３４】
フォイル部材１３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程度の帯状フォイルで形成される。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、油による防錆効果は期待できない。鋼材料や銅合金の代表例として、炭素鋼や黄銅を挙げることができるが、一般的な炭素鋼では錆による腐食が発生し易く、黄銅では加工ひずみによる置き割れを生じることがある（黄銅中のＺｎの含有量が多いほどこの傾向が強まる）。そのため、帯状フォイルとしては、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。
【００３５】
以下、図４に示すフォイル部材１３の製作手順を説明する。なお、以下の製作手順で述べる「軸方向」、「半径方向」、および「周方向」の用語は、製作後のフォイル部材１３を外方部材１１の内周に組み込んだ状態での軸方向、半径方向、および周方向を意味する。具体的には、素材である帯状フォイル３０の短辺に沿う方向が「軸方向」となり、長辺に沿う方向が「周方向」となり、厚さ方向が「半径方向」となる。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、上記に例示した金属からなる帯状フォイル３０を準備し、その一方の側縁部の複数個所に、ワイヤカット加工やプレス加工により適宜の間隔でＬ字型の切込み３８を形成する。この切り込み３８は、軸方向の切り込み３８ａ、および軸方向の切り込み３８ａの終端につながった周方向の切り込み３８ｂで構成される。この切り込み３８により、帯状フォイル３０の軸方向一方側にフラップ状をなす複数の舌片部３４が形成される。他方の側縁部３６および隣接する舌片部３４間の領域３７は、一体状態にして残す。
【００３７】
次に、図５（ｂ）に示すように、各舌片部３４を、その根元の軸方向の折り曲げ線（破線で示す）で同じ方向に折り曲げる。その後、各舌片部３４を半径方向の内側にして、帯状フォイル３０を二重の渦巻き状にローリングさせる。二巻き目のフォイルをローリングさせる際には、一巻き目のフォイルの隣接する舌片部３４の間に、二巻き目の舌片部３４を配置する。二巻き目の舌片部３４は、一巻き目のフォイルの切り込み３８で形成された開口部３５（図３および図４参照）に挿入して、一巻き目の舌片部３４の間に導入する。
【００３８】
以上の手順により、図４に示すフォイル部材１３が形成される。このフォイル部材１３においては、二巻き目のフォイル部材１３が外径側の第一フォイルＦ１となり、第一フォイルＦ１に形成された各舌片部３４で第一リーフ１４１が構成される。また、一巻き目のフォイル部材１３が内径側の第二フォイルＦ２となり、第二フォイルＦ２に形成された各舌片部３４で第二リーフ１４２が形成される。第一リーフ１４１は、フォイル部材１３の両端部１３ｂ、１３ｃ付近を除き、第二フォイルＦ２の開口部３５を通って隣接する第二リーフ１４２の間に突出している。そのため、フォイル部材１３の両端部１３ｂ、１３ｃ付近を除き、第一リーフ１４１と第二リーフ１４２が円周方向交互に配置される。帯状フォイル３０の側縁部３６および隣接する舌片部３４間の領域３７は、各リーフ１４の基端１４ｂ同士を連結する連結部１５を構成し、この連結部１５により各リーフ１４が弾性変形可能に保持される。
【００３９】
以上の手順で製作したフォイル部材１３は、外方部材１の内径側に配置した状態で、その一端１３ｂを外方部材１１に取り付けることにより、外方部材１１に固定される。例えば上述したフォイル部材１３の製作工程で、帯状フォイル３０の一端部に外径方向に起立する取り付け部１３ａ（図５（ａ）（ｂ）参照）を形成し、この取り付け部１３ａを外方部材１１の内周に形成した嵌合溝１１ａに嵌合固定することで、フォイル部材１３を外方部材１１に固定することができる。嵌合溝１１ａへの取り付け部１３ａの固定方法は任意で、接着や溶接で固定することもできる。その後、フォイル部材１３の内周に軸６を挿入することで、図３に示すフォイル軸受が得られる。
【００４０】
以上の構成において、楔状のラジアル軸受隙間Ｃの縮小方向に軸６を回転させると、各リーフ１４の軸受面１４ｃと軸６の外周面６ａとの間に空気膜が形成される。これにより、軸６の周囲の円周方向複数個所に楔状のラジアル軸受隙間Ｃが形成され、軸６がフォイル部材１３に対して非接触の状態でラジアル方向に回転自在に支持される（なお、実際のラジアル軸受隙間７の幅は数十μｍ程度の微小なものであるが、図３ではその幅を誇張して描いている。また、外方部材１１の内周面１１ｂと第一フォイルＦ１の間、および第一フォイルＦ１と第二フォイルＦ２の間の隙間も誇張して描いている）。また、フォイル部材１３が有する可撓性により、各リーフ１４の軸受面１４ｃ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Ｃ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。
【００４１】
本発明にかかるフォイル軸受では、各リーフ１４を連結部１５で連結し、各リーフ１４と連結部１５をフォイル部材１３で一体形成しているので、フォイル部材１３は、一枚の帯状フォイル３０から製作することができる。また、フォイル部材１３の一カ所を外方部材１１に取り付けるだけでフォイル軸受を組み立てることができる。従って、従来のように個々のリーフを外方部材に取り付ける場合に比べ、部品の製作コストや組み立てコストを削減することができ、フォイル軸受の低コスト化を図ることができる。
【００４２】
また、第一リーフ１４１を第二フォイルＦ２の開口部３５を通して隣接する第二リーフ１４２の間に導入しているので、各リーフ１４の先端１４ａ側を、回転方向先行側に隣接する他のリーフの基端１４ｂ側と半径方でオーバーラップさせることが可能となり、円周方向で切れ目のないラジアル軸受隙間Ｃを形成することができる。フォイル部材を一回だけ周回させ、その円周方向複数個所を切り起こしてリーフを形成するだけでは（図９もしくは図１０に示す形態）、リーフ１４同士のオーバーラップを形成することができない。
【００４３】
フォイル軸受では、軸６の停止直前や起動直後の低速回転時に、各リーフ１４の軸受面１４ｃや軸６の外周面６ａに表面粗さ以上の厚さの空気膜を形成することが困難となる。そのため、各リーフ１４の軸受面１４ｃと軸６の外周面６ａとの間で金属接触を生じ、トルクの増大を招く。この時の摩擦力を減じてトルク低減を図るため、図６（ａ）に示すように、各軸受面１４ｃには、表面を低摩擦化する被膜１７（第二被膜）を形成するのが望ましい。この第二被膜１７としては、例えばＤＬＣ膜、チタンアルミナイトライド膜、あるいは二硫化モリブデン膜を使用することができる。ＤＬＣ膜、チタンやアルミナイトライド膜はＣＶＤやＰＶＤで形成することができ、二硫化モリブデン膜はスプレーで簡単に形成することができる。特にＤＬＣ膜やチタンアルミナイトライド膜は硬質であるので、これらで被膜を形成することにより、軸受面１４ｃの耐摩耗性をも向上させることができ、軸受寿命を増大させることができる。
【００４４】
また、軸受の運転中は、ラジアル軸受隙間に形成された空気膜の影響でフォイル部材１３が全体的に拡径し、二重フォイル部Ｗの外側の第一フォイルＦ１が外方部材１の内周面１１ｂに接触し、この接触部で円周方向の微小摺動が生じる。図６（ｂ）に示すように、この摺動部、すなわち二重フォイル部Ｗの第一フォイルＦ１の外周面と、これに接触する外方部材１の内周面１１ｂとの何れか一方または双方に被膜１６（第一被膜）を形成することにより（図面では第一フォイルＦ１の外周面に第一被膜１６を形成した場合を例示する）、この摺動部での耐摩耗性の向上を図ることができる。
【００４５】
なお、振動の減衰作用を向上させるためには、この摺動部である程度大きい摩擦力が必要となる場合もあり、第一被膜１６にはそれほど低摩擦性は要求されない。従って、第一被膜１６としては、二流化モリブデン膜よりも摩擦係数は大きいが耐摩耗性に優れるＤＬＣ膜やチタンやアルミナイトライド膜を使用するのが好ましい。例えば軸受面１４ｃに形成する第二被膜１７として二流化モリブデン膜を使用する一方で、フォイル部材１３と外方部材１１の摺動部に形成する第一被膜１６としてＤＬＣ膜等を使用し、両被膜１６，１７の摩擦係数を異ならせることで、低トルク化と振動の減衰性の向上とを両立することが可能となる。
【００４６】
以上の説明では、軸６を回転側部材とし、外方部材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、外方部材１１を回転側部材とした場合にも図３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部材１３が回転側部材となるので、遠心力によるフォイル部材１３全体の変形を考慮してフォイル部材１３の設計を行う必要がある。
【００４７】
また、図３では、フォイル部材１３を外方部材１に固定した場合を例示したが、フォイル１３は軸６に固定することもできる。図１１は、その一例で、フォイル部材１３の一端の取り付け部１３ａを内径側に突出させ、これを軸６に設けた嵌合溝６ｂに嵌合固定した場合を示す。取り付け部１３ａはこれ以外にも接着や溶接で軸６に固定してもよい。
【００４８】
図１１に示す実施形態のフォイル軸受１０では、図３および図４に示す実施形態と同様に、一つのフォイル部材１３を二回周回させることで、二つのフォイルＦ１，Ｆ２を半径方向で重ねた二重フォイル部Ｗが形成される。二重フォイル部Ｗの外側の第一フォイルＦ１に設けた舌片部３４で、外径側の先端１４ａを自由端とし、内径側の基端１４ｂを固定端とする第一リーフ１４１が形成され、内側の第二フォイルＦ２に設けた舌片部３４で、外径側の先端１４ａを自由端とし、内径側の基端１４ｂを固定端とする第二リーフ１４２が形成される。
【００４９】
軸受面１４ｃは、各リーフ１４（第一リーフ１４１および第二リーフ１４２）の外周面に形成され、この軸受面１４ｃと外方部材１１の内周面１１ｂとの間に楔状のラジアル軸受隙間Ｃが形成される。軸受の運転中は、ラジアル軸受隙間Ｃに形成された空気膜の影響でフォイル部材１３が全体に縮径し、二重フォイル部Ｗの内側の第二フォイルＦ２が軸６の外周面６ａに接触する。この接触部では、軸受の運転中に円周方向の微小摺動が生じるので、第二フォイルＦ２の内周面および軸６の外周面６ａの何れか一方または双方の摺動部に、図６（ｂ）に示す第一被膜１６を形成する。各軸受面１４ｃに図６（ａ）に示す第二被膜１７を形成することもできる。
【００５０】
図１１では外方部材１１を回転側としているが、外方部材１１を固定側としてもよい。但し、外方部材１１を固定側とすると、フォイル部材１３が回転側となるので、フォイル部材１３の設計時には遠心力による第一リーフ１４１や第二リーフ１４２の変形を考慮する必要がある。
【００５１】
以上に説明した各実施形態では、一枚のフォイル部材１３を２回周回させることで二重フォイル部Ｗを形成しているが、以下に説明する実施形態では、円筒状にローリングさせた二つのフォイル部材１３を同軸に嵌合させることで二重フォイル部Ｗを形成している。以下、この実施形態を図７〜図１０に基づいて、説明する。
【００５２】
図７に示すリーフ型フォイル軸受１０は、外方部材１１の内周面１１ｂと軸６の外周面６ａとの間に、二つの円筒状のフォイル部材１３１，１３２からなるフォイルアセンブリが配置される。第一フォイル部材１３１および第２フォイル部材１３２は、図３および図４に示すフォイル部材１３と同様に、金属製の帯状フォイル３０への切込み３８の形成（図５（ａ）参照）、舌片部３４の折り曲げ（同図（ｂ）参照）、および帯状フォイル３０のローリング、という一連の工程を経てそれぞれ製作される。両フォイル１３１、１３２は同一形状をなし、何れも一端に取り付け部１３ａが形成されている。帯状フォイル３０をローリングさせる際の巻数は一回とし、両端部１３ｂ，１３ｃを円周方向で略同位置に配置する。
【００５３】
以上の工程を経ることで図９に示す第一フォイル部材１３１、および図１０に示す第二フォイル部材１３２が得られる。第一フォイル部材１３１の舌片部３４が第一リーフ１４１を構成し、第二フォイル部材１３２の舌片部３４が第二リーフ１４２を構成する。また、両フォイル部材１３１，１３２において、帯状フォイル３０の側縁部３６および隣接する舌片部３４間の領域３７により連結部１５が形成される。第一フォイル部材１３１では、第一リーフ１４１の基端１４ｂが連結部１５で連結され、各第一リーフ１４１と連結部１５が一体形成される。第二フォイル部材１３２では、第二リーフ１４２の基端１４ｂが連結部１５で連結され、各第二リーフ１４２と連結部１５が一体形成される。
【００５４】
なお、図９および図１０に示すように、第一フォイル部材１３１および第二フォイル部材１３２の他端１３ｃにおいては、切り込み３８を設けることなく、その端部を折り曲げることで、第一リーフ１４１や第二リーフ１４２を形成することもできる。
【００５５】
図８に示すフォイルアセンブリは、第一フォイル部材１３１と第二フォイル部材１３２の間の円周方向位相を一方のフォイル部材のリーフピッチの１／２分だけずらせた状態で、第二フォイル部材１３２を第一フォイル部材１３１の内周に嵌合させることで製作される。この時、第一フォイル部材１３１の第一リーフ１４１を、第二フォイル部材１３２の開口部３５を通して隣接する第二リーフ１４２の間に導入することにより、第一リーフ１４１と第二リーフ１４２を円周方向交互に配置することができる。半径方向に重なり合った第一フォイル部材１３１および第二フォイル部材１３２で二重フォイル部Ｗが構成される。
【００５６】
このフォイルアセンブリは、例えば両フォイル部材１３１、１３２の各取り付け部１３ａをそれぞれ外方部材１１の内周に形成した二つの嵌合溝１１ａに嵌合固定することにより、外方部材１に取り付けられる。
【００５７】
フォイルアセンブリの内周に挿入した軸６を楔状ラジアル軸受隙間Ｃの縮小方向に回転させると、各リーフ１４（第一リーフ１４１および第二リーフ１４２）の軸受面１４ｃと軸６の外周面６ａとの間に空気膜が形成され、軸６の周囲の円周方向複数個所に楔状のラジアル軸受隙間Ｃが形成される。このように、軸６を回転側部材とし、外方部材１１を固定側部材とする他、これとは逆に軸６を固定側部材とし、外方部材１１を回転側部材としてもよい。また、図１１に示す実施形態に準じた構成を採用することで、図８に示すフォイルアセンブリを軸６に取り付けてもよい。
【００５８】
このリーフ型フォイル軸受は、二つのフォイル部材１３１、１３２を製作し、それぞれの一カ所を外方部材１１に取り付けるだけで組み立てることができるので、従来のように個々のリーフを外方部材に取り付ける場合に比べ、部品の製作コストや組み立てコストを削減することができ、フォイル軸受の低コスト化を図ることができる。その他の作用効果も図３および図４に示す実施形態と共通する。
【００５９】
以上に述べた各実施形態では、各リーフ１４の基端１４ｂを連結部１５で連結することで、各リーフ１４と連結部１５を一体形成している。この他にも、隣接する二つのリーフのうち、一方のリーフのリーフ先端１４ａと他方のリーフのリーフ基端１４ｂとを連結部１５で連結することで、各リーフ１４と連結部１５を一体形成することもできる。以下、この実施形態を図１２〜図１５に基づいてその構成を説明する。
【００６０】
図１２および図１３に示すように、この実施形態のフォイル軸受１０において、フォイル部材１３は、山折りと谷折りを周方向で複数回繰り返して円筒状に形成される。フォイル部材１３の山折り部分と谷折り部分の間には、円周方向長さが長い長尺部１３３と円周方向長さが短い短尺部１３４とが設けられる。長尺部１３３の内径端は内径側から見て山折りとなり、長尺部１３３の外径端は内径側から見て谷折りとなっている。隣接する長尺部１３３は、半径方向で一部重なっており、この重なり合った部分に両者を連結する短尺部１３４が介在している。長尺部１３３は、軸６の外周面６ａと対向する軸受面１４ｃを備えており、この軸受面１４ｃと軸６の外周面６ａとの間に楔状のラジアル軸受隙間が形成される。軸受面１４ｃを有する長尺部１３３はリーフ１４として機能する。この場合、長尺部１３３の内径端が先端１４ａを構成し、長尺部１３３の外径端が基端１４ｂを構成する。短尺部１３４は、リーフ１４の先端１４ａと、隣接するリーフ１４の基端１４ｂとを連結する連結部１５を構成する。
【００６１】
図１２および図１３に示すフォイル部材１３は、図１４（ａ）に示すように、金属製の帯状フォイル３０を、その長手方向に山折り部１３５と谷折り部１３６とを交互に形成しながら折り畳み、その後、帯状フォイル３０を図中の矢印方向に円筒状に曲げることで製作される。これにより、一枚のフォイル部材１３で複数のリーフ１４と連結部１５を一体形成することができる。
【００６２】
このフォイル部材１３は、外方部材１１の内径側に配置した状態で、その一端１３ｂを外方部材１１の内周に取り付けることにより、外方部材１１に固定される。例えば上述したフォイル部材１３の製作工程で、帯状フォイル３０の一端部に外径方向に起立する取り付け部１３ａを形成し（図１４（ａ）（ｂ）参照）、この取り付け部１３ａを外方部材１１の内周に形成した嵌合溝１１ａに嵌合固定することで、フォイル部材１３を外方部材１１に固定することができる。嵌合溝１１ａへの取り付け部１３ａの固定方法は任意で、接着や溶接で固定することもできる。その後、フォイル部材１３の内周に軸６を挿入することで、図１２に示すフォイル軸受が得られる。
【００６３】
フォイル部材１３の周方向の他端１３ｃは、周方向の一端１３ｂの近傍まで延びて、一端１３ｂの内周面に摺動自在に接触する（この接触部を符号Ｓで表す）。また、各リーフ１４の基端１４ｂは外方部材１１の内周面１１ｂに固定されておらず、内周面１１ｂ上を円周方向に摺動可能である。これにより、各リーフ１４の軸受面１４ｃが外方部材１１に対して弾性的に支持される。
【００６４】
以上の構成において、楔状のラジアル軸受隙間Ｃの縮小方向に軸６を回転させると、各リーフ１４の軸受面１４ｃと軸６の外周面６ａとの間に空気膜が形成される。これにより、図１２に示すように、軸６の周囲の円周方向複数個所に楔状のラジアル軸受隙間Ｃが形成され、軸６がフォイル部材１３に対して非接触の状態でラジアル方向に回転自在に支持される。また、フォイル部材１３が有する可撓性により、各リーフ１４の軸受面１４ｃ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Ｃは運転条件に応じた適切幅に自動調整される。そのため、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。
【００６５】
本発明では、一枚のフォイル部材１３から複数のリーフ１４および連結部１５を形成しているので、従来のように個々のリーフを外方部材に取り付ける場合に比べ、部品の製作コストや組み立てコストを削減することができ、フォイル軸受の低コスト化を図ることができる。
【００６６】
加えて、軸受面１４ｃが連結部１５によって弾性的に支持されていること、フォイル部材１３の他端１３ｃが接触部Ｓで一端１３ｂに対して摺動自在であり、フォイル部材１３の拡縮変形が可能であること、さらに各リーフ１４の基端１４ｂが外方部材１１の内周面１１ｂに対して摺動可能であること、等の理由から、ラジアル軸受隙間Ｃの幅の自己調整能力が強化され、かつ振動の減衰効果も得られる。そのため、高温・高速回転といった過酷な運転条件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。軸受面１４ｃの弾性支持力は、連結部１５の長さや傾きを変更することで任意に調整することができ、軸受設計の自由度が拡大する。
【００６７】
以上に述べたフォイル軸受でも、図３および図４に示す実施形態と同様に、軸受面１４ｃに表面を低摩擦化する第二被膜１７（図６（ａ）参照）を形成し、あるいは、各リーフ１４の基端１４ｂとこれに接触する外方部材１１の内周面１１ｂとの何れか一方または双方の摺動部に第一被膜１６（図６（ｂ）参照）を形成することにより、同様の作用効果を得ることができる。
【００６８】
軸受面１４ｃやリーフ１４の基端１４ｂの摺動部に被膜１６，１７を有するフォイル部材１３は、折り畳み前の帯状フォイル３０の状態で、表裏面の一方または双方の全面にそれぞれ被膜を形成し、その後、図１４（ａ）（ｂ）に示すように帯状フォイル３０を折り畳むことで低コストに製作することができる。折り畳みに伴い、山折り部１３５や谷折り部１３６の特に外側の頂端部分で被膜が剥離・脱落する場合があるが、これらの頂端部分は直接相手側部材と摺動する部分ではないので、軸受機能上、特に問題はない。この他、製作コストの高騰が問題とならないのであれば、帯状フォイル３０の折り畳み後に第一被膜１６や第二被膜１７を形成することもできる。
【００６９】
また、図１２に示す実施形態では、軸６を回転側部材とし、外方部材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、外方部材１１を回転側部材とすることもできる。但し、この場合はフォイル部材１３が回転側部材となるので、遠心力によるフォイル部材１３全体の変形を考慮してフォイル部材１３の設計を行う必要がある。
【００７０】
また、図１２および図１３に示す実施形態では、フォイル部材１３を外方部材１１に固定した場合を例示したが、フォイル部材１３は軸６に固定することもできる。図１５は、その一例で、フォイル部材１３の一端の取り付け部１３ａを軸受面１４ｃの内径側に突出させ、これを例えば軸６に設けた嵌合溝６ｂに嵌合固定した場合を示す。取り付け部１３ａはこれ以外にも接着や溶接で軸６に固定しても構わない。フォイル部材１３には、山折りと谷折りを繰り返すことでリーフ１４と連結部１５が一体に形成されている。各リーフ１４の外径端が先端１４ａとなり、各リーフ１４の内径端が基端１４ｂとなる。フォイル部材１３の周方向の他端１３ｃは、フォイル部材１３の一端１３ｂの外径側で摺動自在に接触している（接触部を符号Ｓで表す）。軸受面１４ｃは各リーフ１４の外周面に形成され、この軸受面１４ｃと外方部材１１の内周面１１ｂとの間に楔状のラジアル軸受隙間Ｃが形成される。各リーフ１４の基端１４ｂの内径側が軸６の外周面６ａに摺動可能に接触する。この場合、図６（ａ）に示す第二被膜１７は各リーフ１４の軸受面１４ｃに形成され、図６（ｂ）に示す第一被膜１６がリーフ１４の基端１４ｂと軸６の外周面６ａのどちらか一方、または双方の摺動部に形成される。
【００７１】
図１５では外方部材１１を回転側としているが、外方部材１１を固定側としてもよい。但し、外方部材１１を固定側とすると、フォイル部材１３が回転側となるので、フォイル部材１３の設計時には遠心力によるフォイル部材１３の変形を考慮する必要がある。
【００７２】
以上に述べた各実施形態のフォイル軸受では、図１６（ａ）（ｂ）に概略図示するように、各リーフ１４は、起動時や停止持の回転側の部材（図面では軸部材６）との摺動により、リーフ基端１４ｂからリーフ先端１４ａに向う方向の摺動力Ｐを受ける。なお、図１６（ａ）（ｂ）は、理解の容易化を図るため、フォイル部材１３を１回だけ周回させた場合を示している。
【００７３】
本発明のように、各リーフ１４と連結部１５が一体となった構成では、各リーフ１４に作用する摺動力Ｐが同じフォイル部材１３に作用する。この場合、図１６（ａ）に示すように、フォイル部材１３の一端１３ｂから他端１３ｃに向う周回方向Ｑが摺動力Ｐの作用方向と同方向であると、フォイル部材１３が軸６の回転に巻き込まれ、軸受の使用条件や設計条件によっては、軸６の外周面６ａにフォイル部材１３が巻き付くおそれがある。
【００７４】
これに対し、図１６（ｂ）に示すように、フォイル部材１３の周回方向Ｑが摺動力Ｐの作用方向と逆向きであれば、フォイル部材１３が軸の回転に巻き込まれることはなく、軸６の外周面６ａへの巻きつきを防止することができる。そのため、各リーフ１４のリーフ基端１４ｂからリーフ先端１４ａに向う方向Ｐと、フォイル部材１３の一端１３ｂから他端１３ｃに向う周回方向Ｑとは逆向きに形成するのが望ましい。
【００７５】
図１７〜図２３は、これまでに述べた各実施形態のフォイル軸受において、上記のように摺動力Ｐの作用方向とフォイル部材１３の周回方向Ｑとを逆向きにした場合の具体的構成を示すものである。このうち、図１７および図１８は、図３および図４に示す実施形態に対応し、一つのフォイル部材１３を２回周回させることで二重フォイル部Ｗを形成した場合を示す。図１９〜図２１は、図７および図８に示す実施形態に対応し、二つのフォイル部材１３１，１３２を同軸に嵌合させることで（図２１参照）、二重フォイル部Ｗを形成した場合を示す。図２２および図２３は、図１２および図１３に示す実施形態に対応し、フォイル部材１３に複数回の山折りと谷折りを行うことで、各リーフ１４の先端１４ａと隣接するリーフ１４の基端１４ｂとを連結部１５で連結したフォイル軸受を示す。何れの構成においても、各リーフ１４の基端１４ｂから先端１４ａに向う方向Ｐと、フォイル部材１３の一端１３ｂから他端１３ｃに至る周回方向Ｑとが逆向きになっており、そのため、起動時や停止時におけるフォイル部材１３の軸６の外周面６ａへの巻き付きを防止することができる。
【００７６】
本発明にかかるフォイル軸受１０の適用対象は、上述したマイクロガスタービンに限られず、例えば過給機のロータを支持する軸受としても使用することができる。過給機は、図２４に示すように、エンジン５３で生じた排気ガスでタービン５１を駆動し、その駆動力で圧縮機５２を回転させて吸入エアを圧縮し、エンジン５３のトルクアップや効率改善を図るものである。タービン５１、圧縮機５２、および軸６でロータが構成され、軸６を支持するラジアル軸受１０として、上記各実施形態のフォイル軸受１０を使用することができる。
【００７７】
本発明にかかるフォイル軸受は、マイクロタービンや過給機に限らず、潤滑油などの液体による潤滑が困難である、エネルギー効率の観点から潤滑油循環系の補機を別途設けることが困難である、あるいは液体のせん断による抵抗が問題になる等の制限下で使用される自動車等の車両用軸受、さらには産業機器用の軸受として広く使用することが可能である。
【００７８】
本発明は、以上に述べた実施形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。例えば、以上の説明では、全てのリーフ１４および連結部１５を一枚のフォイル部材１３で形成した場合を例示したが、少なくとも２つのリーフ１４と連結部１５を一枚のフォイル部材１３で形成し、複数のフォイル部材１３を周方向につないで円筒形にすることで、各リーフ１４を形成するようにしてもよい。
【００７９】
また、以上に説明した各フォイル軸受は、圧力発生流体として空気を使用した空気動圧軸受であるが、これに限らず圧力発生流体として潤滑油を使用した油動圧軸受としても使用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
６        軸
６ａ      外周面
１０      フォイル軸受
１１      外方部材
１１ａ    嵌合溝
１１ｂ    内周面
１３      フォイル部材
１３ａ    取り付け部
１３ｂ    一端
１３ｃ    他端
１４      リーフ
１４ａ    先端
１４ｂ    基端
１４ｃ    軸受面
１５      連結部
１６      第一被膜
１７      第二被膜
１３１    フォイル部材
１３２    フォイル部材
Ｆ１      第一フォイル
Ｆ２      第二フォイル
１４１    第一リーフ
１４２    第二リーフ
Ｃ        ラジアル軸受隙間
Ｐ        摺動力
Ｑ        周回方向
Ｗ        二重フォイル部
【図１】
0005781402.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005781402.tif 000004
【図４】
0005781402.tif 000005
【図５】
0005781402.tif 000006
【図６】
0005781402.tif 000007
【図７】
0005781402.tif 000008
【図８】
0005781402.tif 000009
【図９】
0005781402.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0005781402.tif 000013
【図１３】
0005781402.tif 000014
【図１４】
0005781402.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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