(57)【要約】  本開示のラジアルフォイル軸受（３）は、挿通孔（１２ａ）を有する軸受ハウジング（１２）と、挿通孔の内側に配置されたトップフォイル（９）と、トップフォイルと軸受ハウジングとの間に介在するフォイル構造体（１０、１１）と、を備え、フォイル構造体は、挿通孔の径方向の外側に向かって曲げられ、且つ、径方向の内側に向かって曲げ返された返し付き突起部（１０ｃ）を有し、返し付き突起部が、挿通孔が延びる軸方向における軸受ハウジングの端面に形成された嵌合溝（１５）に嵌合している。
2020202793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿通孔を有する軸受ハウジングと、
前記挿通孔の内側に配置されたトップフォイルと、
前記トップフォイルと前記軸受ハウジングとの間に介在するフォイル構造体と、を備え、
前記フォイル構造体は、前記挿通孔の径方向の外側に向かって曲げられ、且つ、前記径方向の内側に向かって曲げ返された返し付き突起部を有し、
前記返し付き突起部が、前記挿通孔が延びる軸方向における前記軸受ハウジングの端面に形成された嵌合溝に嵌合している、ラジアルフォイル軸受。
【請求項２】
前記フォイル構造体は、前記軸方向の両側の端縁に、それぞれ前記返し付き突起部を有する、請求項１に記載のラジアルフォイル軸受。
【請求項３】
前記フォイル構造体は、前記軸方向の両側の端縁に形成された前記返し付き突起部の間に、孔部を有する、請求項２に記載のラジアルフォイル軸受。
【請求項４】
前記フォイル構造体は、前記挿通孔の周方向に配置された複数のフォイル片によって形成されており、
前記周方向において隣り合う前記フォイル片のそれぞれに前記返し付き突起部が設けられ、且つ、前記周方向において隣り合う前記返し付き突起部同士が１つの前記嵌合溝において対向した状態で配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のラジアルフォイル軸受。
【請求項５】
前記フォイル構造体は、
前記挿通孔の内周面に沿って配置されたバックフォイルと、
前記バックフォイルに支持され、前記トップフォイルと接する中間フォイルと、を備え、
前記中間フォイルが、前記返し付き突起部を有し、
前記バックフォイルには、前記返し付き突起が通過する切欠が形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のラジアルフォイル軸受。
【請求項６】
前記フォイル構造体は、
前記挿通孔の内周面に沿って配置されたバックフォイルと、
前記バックフォイルに支持され、前記トップフォイルと接する中間フォイルと、を備え、
前記バックフォイルが、前記返し付き突起部を有し、
前記中間フォイルには、前記バックフォイルの前記返し付き突起部の内側の空間に嵌合する第２の返し付き突起部が形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のラジアルフォイル軸受。
【請求項７】
前記中間フォイルには、孔部が形成されると共に、前記孔部の周方向の開口端から、前記孔部の周方向の中央部に向かって、前記バックフォイル側に張り出した張り出し片が設けられている、請求項５または６に記載のラジアルフォイル軸受。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ラジアルフォイル軸受に関する。
本願は、２０１９年４月４日に日本に出願された特願２０１９−０７２０７５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速回転体用の軸受として、回転軸に外挿されて用いられるラジアル軸受が知られている。このようなラジアル軸受としては、軸受面を形成する薄板状のトップフォイルと、このトップフォイルを弾性的に支持するバックフォイルと、前記トップフォイル及び前記バックフォイルを収容する円筒状の軸受ハウジングと、を備えたラジアルフォイル軸受がよく知られている。ラジアルフォイル軸受のバックフォイルとしては、薄板を波板状に成形したバンプフォイルが主として用いられている。【０００３】
下記特許文献１に記載のラジアルフォイル軸受は、軸受ハウジングからのバックフォイルの脱落を抑制するために、軸受ハウジングの両側面に、それぞれ該軸受ハウジングの内周縁から外周縁に向かって延びる係合切欠を形成し、バックフォイルには、前記軸受ハウジングの周方向における一方の側の両側端部に、それぞれ前記係合切欠に係合する係合突片を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２０１３−８７７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなラジアルフォイル軸受では、フォイルの摩擦（フォイル間の摩擦や、フォイルと軸受ハウジング間の摩擦）などによってエネルギー散逸を引き起こすことで、流体潤滑膜の膜厚変動を減衰させ、回転軸の軸振動（自励振動）を抑制し、該軸振動を収まり易くすることができる。【０００６】
本開示は、上述したフォイルの摩擦による減衰効果の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様のラジアルフォイル軸受は、挿通孔を有する軸受ハウジングと、前記挿通孔の内側に配置されたトップフォイルと、前記トップフォイルと前記軸受ハウジングとの間に介在するフォイル構造体と、を備え、前記フォイル構造体は、前記挿通孔の径方向の外側に向かって曲げられ、且つ、前記径方向の内側に向かって曲げ返された返し付き突起部を有し、前記返し付き突起部が、前記挿通孔が延びる軸方向における前記軸受ハウジングの端面に形成された嵌合溝に嵌合している。【０００８】
また、上記一態様のラジアルフォイル軸受においては、前記フォイル構造体は、前記軸方向の両側の端縁に、それぞれ前記返し付き突起部を有してもよい。【０００９】
また、上記一態様のラジアルフォイル軸受においては、前記フォイル構造体は、前記軸方向の両側の端縁に形成された前記返し付き突起部の間に、孔部を有してもよい。【００１０】
また、上記一態様のラジアルフォイル軸受においては、前記フォイル構造体は、前記挿通孔の周方向に配置された複数のフォイル片によって形成されており、前記周方向において隣り合う前記フォイル片のそれぞれに前記返し付き突起部が設けられ、且つ、前記周方向において隣り合う前記返し付き突起部同士が１つの前記嵌合溝において対向した状態で配置されていてもよい。【００１１】
また、上記一態様のラジアルフォイル軸受においては、前記フォイル構造体は、前記挿通孔の内周面に沿って配置されたバックフォイルと、前記バックフォイルに支持され、前記トップフォイルと接する中間フォイルと、を備え、前記中間フォイルが、前記返し付き突起部を有し、前記バックフォイルには、前記返し付き突起が通過する切欠が形成されていてもよい。【００１２】
また、上記一態様のラジアルフォイル軸受においては、前記フォイル構造体は、前記挿通孔の内周面に沿って配置されたバックフォイルと、前記バックフォイルに支持され、前記トップフォイルと接する中間フォイルと、を備え、前記バックフォイルが、前記返し付き突起部を有し、前記中間フォイルには、前記バックフォイルの前記返し付き突起部の内側の空間に嵌合する第２の返し付き突起部が形成されていてもよい。【００１３】
また、上記一態様のラジアルフォイル軸受においては、前記中間フォイルには、孔部が形成されると共に、前記孔部の周方向の開口端から、前記孔部の周方向の中央部に向かって、前記バックフォイル側に張り出した張り出し片が設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、フォイルの摩擦による減衰効果の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示のラジアルフォイル軸受が適用されるターボ機械の一例を示す側面図である。
【図２】本開示の第１実施形態に係るラジアルフォイル軸受を示す正面図である。
【図３Ａ】本開示の第１実施形態に係るトップフォイルを展開した平面図である。
【図３Ｂ】本開示の第１実施形態に係るトップフォイルを展開した正面図である。
【図４】本開示の第１実施形態に係るラジアルフォイル軸受の要部の拡大斜視図である。
【図５】本開示の第１実施形態に係る中間フォイル片を展開した平面図である。
【図６】本開示の第１実施形態に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して軸方向から視た正面図である。
【図７】本開示の第１実施形態に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。
【図８】本開示の第１実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。
【図９】本開示の第１実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して軸方向から視た正面図である。
【図１０】本開示の第１実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。
【図１１】本開示の第１実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して軸方向から視た正面図である。
【図１２】本開示の第２実施形態に係るラジアルフォイル軸受を示す正面図である。
【図１３】本開示の第２実施形態に係るラジアルフォイル軸受の要部の拡大斜視図である。
【図１４】本開示の第２実施形態に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して軸方向から視た正面図である。
【図１５】本開示の第２実施形態に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。
【図１６】本開示の第２実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。
【図１７】本開示の第２実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して軸方向から視た正面図である。
【図１８】本開示の第２実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。
【図１９】本開示の第２実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して軸方向から視た正面図である。
【図２０】本開示の第３実施形態に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。
【図２１】図２０に示す要部の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図２２】本開示の第３実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。
【図２３】図２２に示す要部の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
【図２４】本開示の第４実施形態に係るラジアルフォイル軸受の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。
【図２５Ａ】本開示の第４実施形態に係る軸受ハウジングの正面図である。
【図２５Ｂ】本開示の第４実施形態に係る軸受ハウジングの矢視Ｃ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本開示のラジアルフォイル軸受を詳しく説明する。
【００１７】
図１は、本開示のラジアルフォイル軸受が適用されるターボ機械の一例を示す側面図である。
図１中、符号１は回転軸（シャフト）、符号２は回転軸の軸方向の一方側の先端に設けられたインペラ、符号３は本開示に係るラジアルフォイル軸受である。なお、図１では省略してラジアルフォイル軸受を一つしか記載していないが、通常は回転軸１の軸方向にラジアルフォイル軸受が二つ設けられている。したがって、本開示においてもラジアルフォイル軸受３が二つ設けられている。
【００１８】
回転軸１には、ラジアルフォイル軸受３が外挿されている。すなわち、回転軸１はラジアルフォイル軸受３に挿通されている。回転軸１のインペラ２とラジアルフォイル軸受３との間には、スラストカラー４が設けられている。スラストカラー４の軸方向の両側には、スラスト軸受５が配置されている。すなわち、回転軸１はスラスト軸受５に挿通されている。インペラ２は、静止側となるハウジング６内に配置されており、ハウジング６との間にチップクリアランス７を有している。
【００１９】
（第１実施形態）
図２は、本開示の第１実施形態に係るラジアルフォイル軸受３を示す正面図である。
ラジアルフォイル軸受３は、回転軸１に外挿されて、回転軸１を支持する。ラジアルフォイル軸受３は、トップフォイル９と、中間フォイル１０（フォイル構造体）と、バックフォイル１１（フォイル構造体）と、軸受ハウジング１２と、を備える。軸受ハウジング１２は、回転軸１が挿通される挿通孔１２ａを有する。
【００２０】
なお、以下の説明においては、挿通孔１２ａを基準に各部材の位置関係を説明することがある。具体的に、「軸方向」とは、挿通孔１２ａが延びる方向（回転軸１が挿通される方向）を言う。また、「径方向」とは、挿通孔１２ａの径方向を言う。また、「周方向」とは、挿通孔１２ａの内周面に沿った周方向を言う。
【００２１】
軸受ハウジング１２は、径方向におけるラジアルフォイル軸受３の最外部を構成する円筒状の部材である。軸受ハウジング１２には、挿通孔１２ａが形成されている。挿通孔１２ａには、バックフォイル１１、中間フォイル１０、トップフォイル９が収容されている。具体的に、バックフォイル１１は挿通孔１２ａの内周面に支持され、中間フォイル１０はバックフォイル１１に支持され、トップフォイル９は中間フォイル１０に支持されている。つまり、中間フォイル１０及びバックフォイル１１は、トップフォイル９と軸受ハウジング１２との間に介在するフォイル構造体である。なお、本開示の軸受ハウジング１２は、挿通孔１２ａを備える円筒状の部材である。しかし、挿通孔１２ａを有すれば、軸受ハウジング１２は、円筒状以外の部材（例えば角柱状の部材）であってもよい。
【００２２】
図３Ａは、本開示の第１実施形態に係るトップフォイル９を展開した平面図であり、図３Ｂは、トップフォイル９を展開した正面図である。
トップフォイル９は、図３Ａに示すように、周方向を長辺とし、軸方向を短辺とする矩形状の金属箔である。トップフォイル９は、図２に示すように、円筒状に巻かれて、回転軸１の周面に対向して配置されている。
【００２３】
トップフォイル９の長辺方向における一方の短辺（端部，第１端）には、図３Ａに示すように、長辺方向の一方側に突出する一つの凸部２１ａと、凸部２１ａの短辺方向の両側に形成された二つの凹部２２ａとを有してなる第１の凹凸部２３ａが形成されている。すなわち、トップフォイル９の長辺方向における一方の短辺は、長辺方向の一方側に突出する一つの凸部２１ａと、凸部２１ａの短辺方向の両側に延接する段差とを備える。
【００２４】
また、トップフォイル９の一方の短辺と反対の他方の短辺（長辺方向における他方側に位置する短辺（端部，第２端））には、短辺方向において離隔する二つの凸部２１ｂと、これら二つの凸部２１ｂの間に位置する一つの凹部２２ｂと、を有してなる第２の凹凸部２３ｂが形成されている。あるいは、トップフォイル９の長辺方向の他方側に位置する短辺には、長辺方向の一方側に窪む凹部２２ｂと、凹部２２ｂの短辺方向の両側に位置する段差とを備える。
【００２５】
第２の凹凸部２３ｂの凹部２２ｂは、第１の凹凸部２３ａの凸部２１ａに対応して形成されている。また、第１の凹凸部２３ａの凹部２２ａは、第２の凹凸部２３ｂの凸部２１ｂに対応して形成されている。つまり、凹部２２ｂの短辺方向の間隔の最少が、凸部２１ａの短辺方向の幅の最大より大きい。本開示において、凹部２２ｂの長辺方向の間隔と、凸部２１ａの長辺方向の長さは、一定である。
【００２６】
第２の凹凸部２３ｂの凹部２２ｂは、第１の凹凸部２３ａと第２の凹凸部２３ｂとが重なるようにトップフォイル９を円筒状に巻いた際、凹部２２ｂ内を凸部２１ａが通り抜けるように形成されている。同様に、第１の凹凸部２３ａの凹部２２ａは、トップフォイル９を円筒状に巻いた際、凹部２２ａ内を凸部２１ｂがそれぞれ通り抜けるように形成されている。つまり、トップフォイル９は、第１端（一方の短辺）から周方向の一方側に延伸する部位（凸部２１ａ）と、第２端（他方の短辺）から周方向の他方側に延伸する部位（凸部２１ｂ）が、軸方向に交差している。
【００２７】
凹部２２ｂ、２２ａを通り抜けた凸部２１ａ、２１ｂ（トップフォイル９の両端）は、図２に示すように、それぞれ軸受ハウジング１２側に引き出される。すなわち、挿通孔１２ａの内周側に配されたトップフォイル９を軸方向から見ると、凸部２１ａと凸部２１ｂが交差している。また、トップフォイル９の凸部２１ａは、軸方向において、２つの凸部２１ｂの間に位置する。軸受ハウジング１２には、挿通孔１２ａの内周面に、凸部２１ａ、２１ｂが挿入される通し溝１３が形成されている。通し溝１３は、軸受ハウジング１２の軸方向の一方の端面１２ｂから他方の端面１２ｂまで形成されている。
【００２８】
トップフォイル９において、図３Ｂに示すように、第１の凹凸部２３ａを形成した側（一方の短辺側）と、第２の凹凸部２３ｂを形成した側（他方の短辺側）とに、これらの間の中央部に比べて薄厚（薄肉）な薄肉部２４が形成されている。薄肉部２４は、図２に示すように、その外周面（軸受ハウジング１２側の面）が中央部の外周面より凹み、薄肉となっている。
【００２９】
薄肉部２４の周方向の長さＬは、図２に示すように、通し溝１３と、バックフォイル１１の端部の山部１１ｃの一つ分までに対応する長さとされている。本開示においては、軸受ハウジング１２に配されたトップフォイル９は、外周面側に段差を備え、段差を介し薄肉となる。また、薄肉部２４は、トップフォイル９の周方向の両端から最も近い山部１１ｃを越える周方向位置まで延在している。
【００３０】
バックフォイル１１は、軸受ハウジング１２と中間フォイル１０との間に配置されている。バックフォイル１１は、中間フォイル１０及びトップフォイル９を弾性的に支持するフォイル（薄板）である。バックフォイル１１としては、例えばバンプフォイルや、日本国特開２００６−５７６５２号公報や日本国特開２００４−２７０９０４号公報などに記載されているスプリングフォイル、日本国特開２００９−２９９７４８号公報などに記載されているバックフォイルなどが用いられる。本実施形態では、バックフォイル１１としてバンプフォイルを用いている。
【００３１】
本開示のバックフォイル１１は、挿通孔１２ａの内周面に沿って配置された３つ（複数）のバックフォイル片１１ａによって構成されている。バックフォイル片１１ａは、周方向に波板状になっているフォイル（薄板）である。３つのバックフォイル片１１ａは、軸方向から見たとき、全体として略円筒状になるよう湾曲している。バックフォイル片１１ａは、挿通孔１２ａの内周面に沿って配置される。本開示では、バックフォイル片１１ａの３つが全て同じ形状・寸法に形成されている。したがって、バックフォイル片１１ａは、挿通孔１２ａの内周面を周方向において略３分割して配置されている。
【００３２】
バックフォイル片１１ａには、径方向の内側に突出する山部１１ｃと、山部１１ｃから見て径方向の外側に突出する谷部１１ｂと、が周方向において交互に形成されている。つまり、バックフォイル片１１ａ（バックフォイル１１）は、挿通孔１２ａの径方向に凹凸を有する。谷部１１ｂの挿通孔１２ａと対向する平坦部は、軸受ハウジング１２に当接可能である。また、山部１１ｃは、中間フォイル１０（中間フォイル片１０ａ）に当接可能である。このように、バックフォイル片１１ａは、山部１１ｃにより、中間フォイル片１０ａを介してトップフォイル９を弾性的に支持している。なお、バックフォイル片１１ａの周方向の両端は、いずれも谷部１１ｂとなっている。
【００３３】
中間フォイル１０は、トップフォイル９とバックフォイル１１との間に配置されている。中間フォイル１０は、本開示では、挿通孔１２ａの内周面に沿って配置された３つの中間フォイル片１０ａによって構成されている。３つの中間フォイル片１０ａは、展開形状が略矩形状であり、軸方向から見たとき、図２に示すように、全体として略円筒状になるよう湾曲している。本開示では、中間フォイル片１０ａの３つが全て同じ形状・寸法に形成されている。したがって、中間フォイル片１０ａは、挿通孔１２ａの内周面を周方向において略３分割して配置されている。
【００３４】
中間フォイル片１０ａの厚みは、バックフォイル片１１ａよりも薄い。中間フォイル片１０ａの外形は、バックフォイル片１１ａの外形と略等しい大きさを有する。中間フォイル片１０ａは、バックフォイル１１の山部１１ｃの頂部に接する平面部１０ｂと、平面部１０ｂによりも径方向の外側に窪む（突出する）返し付き突起部１０ｃと、を有する。すなわち、返し付き突起部１０ｃは、トップフォイル９から離隔している。返し付き突起部１０ｃは、中間フォイル片１０ａの周方向の両端の間の周方向位置（本開示では周方向における中間フォイル片１０ａの中央位置）に形成されている。
【００３５】
軸受ハウジング１２の軸方向の両側の端面１２ｂには、図２に示すようにそれぞれ、挿通孔１２ａの内周縁から径方向の外側に向かって延びる一対の嵌合溝１５が形成されている。本開示において、一対の嵌合溝１５は、軸受ハウジング１２の端面１２ｂを、その周方向にほぼ３分割する位置に、それぞれ形成されている。嵌合溝１５には、中間フォイル片１０ａの返し付き突起部１０ｃが嵌合している。なお、図中、嵌合溝１５と返し付き突起部１０ｃとの間には隙間が設けられている。しかしながら、この隙間は、各部材を明瞭に区別するために設けられたもので、実装置においては、各部材はそれぞれ当接している（以下の図においても同様）。
【００３６】
本開示では、３つの嵌合溝１５のうちの２つの嵌合溝１５の間に、通し溝１３が配置されている。また、嵌合溝１５の一つは、通し溝１３と周方向に対向している。嵌合溝１５を形成するには、エンドミルによる切削加工等が適宜選択できる。また、嵌合溝１５は、軸受ハウジング１２の内周縁から外周縁まで貫通して形成されていなくてもよい。
【００３７】
図４は、本開示の第１実施形態に係るラジアルフォイル軸受３の要部の拡大斜視図である。図５は、本開示の第１実施形態に係る中間フォイル片１０ａを展開した平面図である。図６は、本開示の第１実施形態に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して軸方向から視た正面図である。図７は、本開示の第１実施形態に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。なお、図７の紙面上側では、視認性の向上のため、バックフォイル片１１ａ上の中間フォイル片１０ａを図示していない。
これらの図に示すように、バックフォイル片１１ａの軸方向の両側の縁部（両側周縁部）には、それぞれ切欠１６が形成されている。切欠１６は、バックフォイル片１１ａの周方向の両端の間の周方向位置（バックフォイル片１１ａのうち、軸受ハウジング１２の周方向に沿う方向の中央部）に設けられる。つまり、バックフォイル片１１ａの周方向に沿った縁部の周方向の両端の間の周方向位置には、軸方向に凹みが存在する。
【００３８】
切欠１６は、図４及び図７に示すように、バックフォイル片１１ａの谷部１１ｂに形成されたものである。本開示の切欠１６は、谷部１１ｂ及びこの谷部１１ｂを挟んで隣り合う山部１１ｃ、１１ｃの根元部（すなわち、山部１１ｃのうち、谷部１１ｂに隣接する部分）を含む領域が、軸受ハウジング１２の軸方向の中心部に向かって切り欠かれて形成されたものである。つまり、切欠１６は、谷部１１ｂを含む周方向位置に亘り形成されている。切欠１６は、バックフォイル片１１ａのうち、軸受ハウジング１２の嵌合溝１５に対応する位置、すなわち嵌合溝１５と重なる位置に形成されている。また、切欠１６の幅が嵌合溝１５の幅と同じに形成されている。
【００３９】
中間フォイル片１０ａの軸方向の両側の縁部（両側周縁部）には、図５に示すように、それぞれ返し付き突起部１０ｃが形成されている。返し付き突起部１０ｃは、中間フォイル片１０ａの周方向の両端の間の周方向位置（中間フォイル片１０ａのうち、軸受ハウジング１２の周方向に沿う方向の中央部）に設けられる。つまり、中間フォイル片１０ａは、軸方向において対向する位置に、２つの返し付き突起部１０ｃを有している。あるいは、中間フォイル片１０ａは、軸方向の両側の端縁に、それぞれ返し付き突起部１０ｃを有している。また、中間フォイル片１０ａは、軸方向の両側の端縁に形成された２つの返し付き突起部１０ｃの間に、孔部１０ｄを有している。孔部１０ｄは、返し付き突起部１０ｃの周方向の幅以上の周方向幅を有し、軸方向に延伸している。また、孔部１０ｄの軸方向の幅は、返し付き突起部１０ｃの軸方向の幅よりも大きい。つまり、中間フォイル片１０ａの周方向の両端の間の周方向位置には、軸方向に延伸する孔部１０ｄ（スリット）を有する。すなわち、中間フォイル片１０ａの２つの平面部１０ｂが、孔部１０ｄ（スリット）により分断され、中間フォイル片１０ａの両側周縁部の２つの返し付き突起部１０ｃによって接続されている。
【００４０】
返し付き突起部１０ｃは、図６及び図７に示すように、バックフォイル片１１ａの切欠１６を径方向に通過し、軸受ハウジング１２の嵌合溝１５に嵌合している。つまり、返し付き突起部１０ｃは、バックフォイル片１１ａの切欠１６、軸受ハウジング１２の嵌合溝１５に対応する位置、すなわち切欠１６、嵌合溝１５と重なる位置に形成されている。返し付き突起部１０ｃは、図６に示すように、孔部１０ｄにより分断される２つの平面部１０ｂのうち、一方の平面部１０ｂから挿通孔１２ａの径方向の外側に向かって曲げられ、且つ、もう一つの平面部１０ｂに向かって径方向の内側に曲げ返されている。具体的に、返し付き突起部１０ｃは、一方の平面部１０ｂから径方向の外側に向かって延伸する延伸部（第１屈曲部）１０ｃ１と、もう一つの平面部１０ｂに向かって径方向の内側に延伸する返し部（第２屈曲部）１０ｃ３と、延伸部１０ｃ１と返し部１０ｃ３とを接続する接続部１０ｃ２と、を有する略Ｕ字状に形成されている。
すなわち、延伸部（第１屈曲部）１０ｃ１は、一方の平面部１０ｂから径方向の外側に向かって延び、返し部（第２屈曲部）１０ｃ３は、もう一つの平面部１０ｂから径方向の外側に向かって延び、接続部１０ｃ２は、延伸部（第１屈曲部）１０ｃ１及び返し部（第２屈曲部）１０ｃ３の径方向の外側の端部同士を接続する。
延伸部１０ｃ１、接続部１０ｃ２、返し部１０ｃ３は、平面部１０ｂからこの順序で周方向に連続的にたどることができる。なお、本開示では、接続部１０ｃ２を設けたが、接続部１０ｃ２を介さずに、例えば、延伸部１０ｃ１と返し部１０ｃ３とを略Ｖ字状に接続して形成することも可能である。
【００４１】
本開示では、延伸部１０ｃ１は、平面部１０ｂに対して径方向の外側に向かって略９０°に曲げられている。また、接続部１０ｃ２は、延伸部１０ｃ１に対して径方向内側に向かって略９０°に曲げられている。また、返し部１０ｃ３は、接続部１０ｃ２に対して径方向の内側に向かって略９０°に曲げられ、もう一つの平面部１０ｂに接続されている。返し付き突起部１０ｃは、蓄勢状態で嵌合溝１５に当接している。本開示の返し付き突起部１０ｃは、一枚の板バネ（弾性部材）を略Ｕ形に折り曲げて形成されている。返し付き突起部１０ｃは、周方向において僅かに縮められた状態で、嵌合溝１５に嵌合している。これによって、返し付き突起部１０ｃには、延伸部１０ｃ１と返し部１０ｃ３とが周方向に開こうとするスプリングバックが作用している。これにより、返し付き突起部１０ｃと嵌合溝１５との間に摩擦力が発現し、中間フォイル片１０ａが軸受ハウジング１２に保持されている。
【００４２】
次に、このような構成からなるラジアルフォイル軸受３の作用について説明する。
回転軸１が停止した状態では、トップフォイル９は、バックフォイル１１（３つのバックフォイル片１１ａ）によって中間フォイル１０（３つの中間フォイル片１０ａ）を介して回転軸１側に付勢されることで回転軸１に密着している。なお、本実施形態では、トップフォイル９の両端部が薄肉部２４となっているので、薄肉部２４では回転軸１を締め付ける力（局所的なプリロード）が、薄肉部２４がない場合と比べ緩和される。
【００４３】
そして、回転軸１を図２中の矢印Ｐ方向に始動させると、最初は低速で回転を始め、その後徐々に加速して高速で回転する。すると、図２中矢印Ｑで示すように、トップフォイル９、中間フォイル１０、バックフォイル１１のそれぞれの一端側から周囲流体が引き入れられ、トップフォイル９と回転軸１との間に流入する。これにより、トップフォイル９と回転軸１との間に流体潤滑膜が形成される。
【００４４】
流体潤滑膜の膜圧は、トップフォイル９に作用し、トップフォイル９に接する中間フォイル１０を介してバックフォイル片１１ａの個々の山部１１ｃを押圧する。すると、バックフォイル片１１ａは中間フォイル１０に押圧されることにより、その山部１１ｃが押し広げられ、これによってバックフォイル片１１ａは軸受ハウジング１２上をその周方向に動こうとする。すなわち、バックフォイル片１１ａ（バックフォイル１１）は、中間フォイル１０を介してトップフォイル９を弾性的に支持するため、トップフォイル９から荷重を受けた際にはその周方向に変形することで、トップフォイル９や中間フォイル１０の撓みを許容し、これを支持する。
【００４５】
ここで、図６に示すように、バックフォイル片１１ａの軸方向の端縁に形成された切欠１６に、中間フォイル片１０ａの返し付き突起部１０ｃが挿通されている。返し付き突起部１０ｃは、軸受ハウジング１２の端面１２ｂに形成された嵌合溝１５に嵌合しており、返し付き突起部１０ｃが切欠１６に挿通されることで、周方向におけるバックフォイル片１１ａの回転が抑制される。したがって、バックフォイル片１１ａの個々の山部１１ｃは、返し付き突起部１０ｃが挿通されている切欠１６を挟み周方向に変形する（動く）。
【００４６】
返し付き突起部１０ｃは、軸方向において対向する位置に２つ設けられる。返し付き突起部１０ｃは、軸受ハウジング１２と軸方向において対向すると共に、バックフォイル片１１ａとも軸方向において対向している。つまり、返し付き突起部１０ｃは、軸受ハウジング１２に対する中間フォイル片１０ａの軸方向の移動を抑制すると共に、バックフォイル片１１ａの軸方向の移動も抑制している。よって、軸受ハウジング１２からの中間フォイル片１０ａ及びバックフォイル片１１ａの脱落が抑制される。
【００４７】
また、図５及び図７に示すように、中間フォイル片１０ａは、２つの返し付き突起部１０ｃの間に、孔部１０ｄを有している。仮に、孔部１０ｄを形成しない場合、中間フォイル片１０ａのうち、２つの返し付き突起部１０ｃよりも軸方向の内側の領域も、返し付き突起部１０ｃと同じように、曲げ加工によって径方向の外側に向かって突出することとなり、この領域がバックフォイル片１１ａと干渉する可能性がある。このため、２つの返し付き突起部１０ｃの間に、孔部１０ｄを設けることで、中間フォイル片１０ａのバックフォイル片１１ａとの干渉を避けることができる。
【００４８】
ところで、中間フォイル片１０ａは、トップフォイル９からバックフォイル片１１ａへ荷重を伝える際、トップフォイル９およびバックフォイル片１１ａと共に撓む。このとき、中間フォイル片１０ａとトップフォイル９やバックフォイル片１１ａ、軸受ハウジング１２との間で「滑り」が生じる。すなわち、回転軸１の軸振動により流体潤滑膜に圧力変動が生じると、トップフォイル９に圧力変動が伝達し、この「滑り」が生じる。この「滑り」が摩擦によるエネルギー散逸を引き起こし、膜圧変動を減衰させるので、回転軸１の軸振動が抑制される。
【００４９】
回転軸１の軸振動による変動荷重（負荷と除荷の繰り返し）がバックフォイル片１１ａに作用し、例えば荷重が除荷側になったとき、バックフォイル片１１ａは、軸受ハウジング１２の挿通孔１２ａの内周面から僅かに浮き上がる。このとき、中間フォイル片１０ａは、バックフォイル片１１ａと一緒に持ち上げられる。ここで、中間フォイル片１０ａの返し付き突起部１０ｃは、軸受ハウジング１２の嵌合溝１５に当接している。したがって、返し付き突起部１０ｃと嵌合溝１５との間で「滑り」が生じ、これが摩擦によるエネルギー散逸を引き起こし、減衰として寄与する。なお、荷重が負荷側になったときも同様である。
【００５０】
このように、上述のラジアルフォイル軸受３によれば、挿通孔１２ａを有する軸受ハウジング１２と、挿通孔１２ａの内側に配置されたトップフォイル９と、トップフォイル９と軸受ハウジング１２との間に介在するフォイル構造体（中間フォイル１０、バックフォイル１１）と、を備え、中間フォイル１０は、挿通孔１２ａの径方向の外側に向かって曲げられ、且つ、径方向の内側に向かって曲げ返された返し付き突起部１０ｃを有し、返し付き突起部１０ｃが、挿通孔１２ａが延びる軸方向における軸受ハウジング１２の端面１２ｂに形成された嵌合溝１５に嵌合している。この構成を採用することによって、フォイルの摩擦による減衰効果の向上を図ることができる。
【００５１】
第１実施形態のラジアルフォイル軸受３は、図８及び図９に示すような構成を採用してもよい。
【００５２】
図８は、本開示の第１実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。なお、図８の紙面上側では、視認性の向上のため、バックフォイル片１１ａ上の中間フォイル片１０ａを図示していない。図９は、本開示の第１実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して軸方向から視た正面図である。
図８に示すラジアルフォイル軸受３のバックフォイル片１１ａは、切欠１６を挟んで隣り合う山部１１ｃ、１１ｃがそれぞれ、周方向に延伸するスリット１１ｄによって、第１山部１１ｃ１と、第２山部１１ｃ２に分離している。そのため、軸方向にスリット１１ｄを挟み、軸方向に対向した、第１山部１１ｃ１と、第２山部１１ｃ２は、独立に変形することが可能である。図８に示すスリット１１ｄは、第１山部１１ｃ１に隣接する、谷部１１ｂまで形成されている。
【００５３】
スリット１１ｄは、バックフォイル片１１ａの軸方向の中央部に向かう切欠１６の端部から、周方向の両側に延伸している。つまり、バックフォイル片１１ａの周方向に沿った縁部の周方向の両端の間の周方向位置には、軸方向にＴ字状の凹みが存在する。第１山部１１ｃ１は、スリット１１ｄよりも軸方向の内側に位置し、第２山部１１ｃ２は、スリット１１ｄよりも軸方向の外側に位置する。第１山部１１ｃ１は、他の山部１１ｃと同じピッチ幅ｐ１で形成されている。一方、第２山部１１ｃ２は、第１山部１１ｃ１よりも小さいピッチ幅ｐ２で形成されている。これにより、第２山部１１ｃ２の切欠１６側の周方向の端部は、谷部１１ｂとなって軸受ハウジング１２の挿通孔１２ａに当接している。このように、本変形例の切欠１６は、上述した図７に示す形態のように、切欠１６を挟んで隣り合う山部１１ｃ、１１ｃの根元部を切り欠いたものとなっていない。
【００５４】
また、図８に示すラジアルフォイル軸受３の中間フォイル片１０ａのように、平面部１０ｂに、バックフォイル片１１ａに向かって径方向の外側に突出する溝部１０ｅを形成してもよい。溝部１０ｅは、図９に示すように、軸方向から視て略Ｖ字状に形成されている。
溝部１０ｅは、バックフォイル片１１ａの波板状のうち、いずれか一つの山部１１ｃの頂部と、この山部１１ｃと隣接する山部１１ｃの頂部の間の周方向位置に配置されている。なお、平面部１０ｂには、溝部１０ｅによって周方向において分断された第２の平面部１０ｂ１が形成される。
【００５５】
さらに、中間フォイル片１０ａは、孔部１０ｄの周方向の開口端から、孔部１０ｄの周方向の中央部に向かって、バックフォイル片１１ａ側（径方向の外側）に張り出した張り出し片１０ｆを有してもよい。張り出し片１０ｆと溝部１０ｅは、１つの山部１１ｃを周方向で挟んで配置される。張り出し片１０ｆと溝部１０ｅは、山部１１ｃの頂部以外の場所（山部１１ｃの側面）に接するように、斜めに形成されている。つまり、山部１１ｃの側面は、曲面であり、山部１１ｃの側面と接触する張り出し片１０ｆ及び溝部１０ｅの接触面は、斜面（平面）である。すなわち、山部１１ｃの側面と張り出し片１０ｆ及び溝部１０ｅは、１点で接触し、その他の場所で離間している。これにより、山部１１ｃの側面と張り出し片１０ｆ及び溝部１０ｅとの接触点における摩擦によるエネルギー散逸が発生し易くなっている。
【００５６】
上記構成によれば、中間フォイル片１０ａに、平面部１０ｂ及び第２の平面部１０ｂ１においてバックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部に接する第１の接触点の他に、張り出し片１０ｆ及び溝部１０ｅにおいてバックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部以外の場所に接する第２の接触点が形成されている。このため、中間フォイル片１０ａとバックフォイル片１１ａとの接触面積が増え、中間フォイル片１０ａとバックフォイル片１１ａとの摩擦による減衰効果が高くなり、高速で回転する回転軸１を支持したときの安定性をより高めることができる。
【００５７】
また、第１実施形態のラジアルフォイル軸受３は、さらに、図１０及び図１１に示すような構成を採用してもよい。
【００５８】
図１０は、本開示の第１実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。なお、図１０の紙面上側では、視認性の向上のため、バックフォイル片１１ａ上の中間フォイル片１０ａを図示していない。図１１は、本開示の第１実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して軸方向から視た正面図である。
図１０及び図１１に示すラジアルフォイル軸受３の中間フォイル片１０ａは、図８及び図９に示す中間フォイル片１０ａが、周方向の中央部において２つに分断されたような構造となっている。分断されて周方向において隣り合う中間フォイル片１０ａのそれぞれに返し付き突起部１０ｃが設けられ、且つ、周方向において隣り合う返し付き突起部１０ｃ同士が１つの嵌合溝１５において対向した状態で配置されている（図１１参照）。
【００５９】
具体的には、周方向において隣り合う中間フォイル片１０ａのそれぞれの返し付き突起部１０ｃは、延伸部１０ｃ１、接続部１０ｃ２、返し部１０ｃ３を有する。本変形例において、返し部１０ｃ３は、平面部１０ｂと接続しておらず、中間フォイル片１０ａの周方向の端部を構成する。周方向において隣り合う中間フォイル片１０ａの返し部１０ｃ３が周方向で当接している。つまり、図１０及び図１１に示す中間フォイル片１０ａは、嵌合溝１５を挟み、周方向に並んだ２つの分離した部位から構成される。また、これら２つの分離した部位はそれぞれ、平面部１０ｂと平面部１０ｂから延伸した返し付き突起部１０ｃを有する。これら２つの分離した部位の返し付き突起部１０ｃは、嵌合溝１５に挿入される。嵌合溝１５において、返し付き突起部１０ｃが相互に押圧している。上記構成によれば、周方向において隣り合う中間フォイル片１０ａのそれぞれの返し付き突起部１０ｃの接触部（返し部１０ｃ３）において「滑り」が生じる。したがって、これにより摩擦による減衰効果が高くなり、高速で回転する回転軸１を支持したときの安定性をより高めることができる。
【００６０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００６１】
図１２は、本開示の第２実施形態に係るラジアルフォイル軸受３を示す正面図である。図１３は、本開示の第２実施形態に係るラジアルフォイル軸受３の要部の拡大斜視図である。図１４は、本開示の第２実施形態に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して軸方向から視た正面図である。図１５は、本開示の第２実施形態に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。なお、図１５の紙面上側では、視認性の向上のため、バックフォイル片１１ａ上の中間フォイル片１０ａを図示していない。
これらの図に示すように、第２実施形態のラジアルフォイル軸受３は、バックフォイル片１１ａにも返し付き突起部１１ｇが形成されている点で、第１実施形態と異なる。
【００６２】
バックフォイル片１１ａの返し付き突起部１１ｇは、谷部１１ｂよりも径方向の外側に窪んでいる（突出している）。返し付き突起部１１ｇは、バックフォイル片１１ａの周方向の両端の間の周方向位置（本開示では周方向におけるバックフォイル片１１ａの中央位置）に形成されている。バックフォイル片１１ａの返し付き突起部１１ｇは、軸受ハウジング１２の嵌合溝１５に嵌合している。なお、図中、嵌合溝１５と返し付き突起部１１ｇとの間には隙間が設けられている。しかしながら、この隙間は、各部材を明瞭に区別するために設けられたもので、実装置においては、各部材はそれぞれ当接している。
【００６３】
バックフォイル片１１ａは、軸方向において対向する位置に、２つの返し付き突起部１１ｇを有している。また、バックフォイル片１１ａは、２つの返し付き突起部１１ｇの間に、孔部１１ｈ（図１３及び図１５参照）を有している。孔部１１ｈは、返し付き突起部１１ｇの周方向幅以上の周方向幅を有し、軸方向に延伸している。つまり、バックフォイル片１１ａの周方向の両端の間の周方向位置には、軸方向に延伸する孔部１１ｈ（スリット）を有する。すなわち、バックフォイル片１１ａが、孔部１１ｈ（スリット）により分断され、分断された２つのバックフォイル片１１ａが、両側周縁部において２つの返し付き突起部１１ｇによって接続されている。なお、孔部１１ｈにより分断される２つのバックフォイル片１１ａのうち、孔部１１ｈ側の端部（すなわち、孔部１１ｈを挟んで隣り合う端部）は、谷部１１ｂとなっている。
【００６４】
返し付き突起部１１ｇは、図１４に示すように、軸受ハウジング１２の嵌合溝１５に嵌合している。つまり、返し付き突起部１１ｇは、軸受ハウジング１２の嵌合溝１５に対応する位置、すなわち嵌合溝１５と重なる位置に形成されている。返し付き突起部１１ｇは、図１３に示すように、孔部１１ｈを挟んで隣り合う２つの谷部１１ｂのうち、一方の谷部１１ｂから径方向の外側に向かって曲げられ、且つ、もう一つの谷部１１ｂに向かって径方向の内側に曲げ返されている。具体的に、返し付き突起部１１ｇは、図１４に示すように、一方の谷部１１ｂから径方向の外側に向かって延伸する延伸部（第１屈曲部）１１ｇ１と、返し付き突起部１１ｇによって分断されたもう一つの谷部１１ｂに向かって径方向の内側に延伸する返し部（第２屈曲部）１１ｇ３と、延伸部１１ｇ１と返し部１１ｇ３とを接続する接続部１１ｇ２と、を有する略Ｕ字状に形成されている。
すなわち、延伸部（第１屈曲部）１１ｇ１は、一方の谷部１１ｂから径方向の外側に向かって延び、返し部（第２屈曲部）１１ｇ３は、もう一つの谷部１１ｂから径方向の外側に向かって延び、接続部１１ｇ２は、延伸部（第１屈曲部）１１ｇ１及び返し部（第２屈曲部）１１ｇ３の径方向の外側の端部同士を接続する。
【００６５】
本開示では、延伸部１１ｇ１は、谷部１１ｂに対して径方向の外側に向かって略９０°に曲げられている。また、接続部１１ｇ２は、延伸部１１ｇ１に対して径方向内側に向かって略９０°に曲げられている。また、返し部１１ｇ３は、接続部１１ｇ２に対して径方向の内側に向かって略９０°に曲げられ、もう一つの谷部１１ｂに接続されている。返し付き突起部１１ｇは、蓄勢状態で嵌合溝１５に当接している。本開示の返し付き突起部１１ｇは、一枚の板バネ（弾性部材）を略Ｕ形に折り曲げて形成されている。返し付き突起部１１ｇは、周方向において僅かに縮められた状態で、嵌合溝１５に嵌合している。これによって、返し付き突起部１１ｇには、延伸部１１ｇ１と返し部１１ｇ３とが周方向に開こうとするスプリングバックが作用している。これにより、返し付き突起部１１ｇと嵌合溝１５との間に摩擦力が発現し、バックフォイル片１１ａが軸受ハウジング１２に保持されている。
【００６６】
中間フォイル片１０ａに形成された返し付き突起部１０ｃ（第２の返し付き突起部）は、バックフォイル１１の返し付き突起部１１ｇの内側の空間（延伸部１１ｇ１と返し部１１ｇ３との間の空間）に嵌合している。つまり、返し付き突起部１０ｃは、バックフォイル片１１ａの返し付き突起部１１ｇ、軸受ハウジング１２の嵌合溝１５に対応する位置、すなわち返し付き突起部１１ｇ、嵌合溝１５と重なる位置に形成されている。なお、図中、返し付き突起部１０ｃと返し付き突起部１１ｇとの間には隙間が設けられている。しかしながら、この隙間は、各部材を明瞭に区別するために設けられたもので、実装置においては、各部材はそれぞれ当接している。
【００６７】
返し付き突起部１０ｃは、蓄勢状態で返し付き突起部１１ｇの内側（延伸部１１ｇ１と返し部１１ｇ３）に当接している。返し付き突起部１０ｃは、周方向において僅かに縮められた状態で、返し付き突起部１１ｇの内側に嵌合している。これによって、返し付き突起部１０ｃには、延伸部１０ｃ１と返し部１０ｃ３とが周方向に開こうとするスプリングバックが作用している。これにより、返し付き突起部１０ｃと返し付き突起部１１ｇとの間に摩擦力が発現し、中間フォイル片１０ａがバックフォイル片１１ａに保持されている。
【００６８】
上記構成の第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の作用効果に加えて、トップフォイル９が回転軸１の軸振動による変動荷重を受け、中間フォイル片１０ａ及びバックフォイル片１１ａが共に撓んだときに、返し付き突起部１１ｇと嵌合溝１５との間だけでなく、返し付き突起部１１ｇと返し付き突起部１０ｃとの間でも「滑り」が生じ、これが摩擦によるエネルギー散逸を引き起こし、減衰として寄与する。
第２実施形態のラジアルフォイル軸受３によれば、中間フォイル片１０ａとバックフォイル片１１ａとの接触面積を増やし、中間フォイル片１０ａとバックフォイル片１１ａとの摩擦による減衰効果をさらに高めることができる。
【００６９】
また、図１３及び図１５に示すように、バックフォイル片１１ａは、２つの返し付き突起部１１ｇの間に、孔部１１ｈを有している。仮に、孔部１１ｈを形成しない場合、バックフォイル片１１ａのうち、２つの返し付き突起部１１ｇよりも軸方向の内側の領域も、返し付き突起部１１ｇと同じように、曲げ加工によって径方向の外側に向かって突出することとなり、この領域が軸受ハウジング１２と干渉する可能性がある。このため、２つの返し付き突起部１１ｇの間に、孔部１１ｈを設けることで、バックフォイル片１１ａの軸受ハウジング１２との干渉を避けることができる。
【００７０】
第２実施形態のラジアルフォイル軸受３は、図１６及び図１７に示すような構成を採用してもよい。
【００７１】
図１６は、本開示の第２実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。なお、図１６の紙面上側では、視認性の向上のため、バックフォイル片１１ａ上の中間フォイル片１０ａを図示していない。図１７は、本開示の第２実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して軸方向から視た正面図である。
図１６に示すラジアルフォイル軸受３のバックフォイル片１１ａは、切欠１６を挟んで隣り合う山部１１ｃ、１１ｃに、周方向に延伸するスリット１１ｄが形成され、スリット１１ｄよりも軸方向の外側が平坦部１１ｉとなっている。
【００７２】
スリット１１ｄは、バックフォイル片１１ａの孔部１１ｈの軸方向の両端部から周方向の両側にそれぞれ延伸している。つまり、バックフォイル片１１ａの周方向の両端の間の周方向位置には、軸方向にＨ字状の孔部が存在する。平坦部１１ｉは、スリット１１ｄよりも軸方向の外側に位置する。また、平坦部１１ｉは、図１７に示すように、山部１１ｃの頂部と同じ径方向位置において、周方向に延伸している。すなわち、バックフォイル片１１ａの平坦部１１ｉは、中間フォイル片１０ａの平面部１０ｂの径方向の外側の面に面接触しており、その接触面における摩擦によるエネルギー散逸が発生し易くなっている。なお、平坦部１１ｉの周方向の端部には、返し付き突起部１１ｇが連設されている。
【００７３】
上記構成によれば、バックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部だけでなく、平坦部１１ｉにおいて、中間フォイル片１０ａの平面部１０ｂに接触する接触部を形成することができる。このため、中間フォイル片１０ａとバックフォイル片１１ａとの接触面積が増え、中間フォイル片１０ａとバックフォイル片１１ａとの摩擦による減衰効果が高くなり、高速で回転する回転軸１を支持したときの安定性をより高めることができる。
【００７４】
また、第２実施形態のラジアルフォイル軸受３は、さらに、図１８及び図１９に示すような構成を採用してもよい。
【００７５】
図１８は、本開示の第２実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。なお、図１８の紙面上側では、視認性の向上のため、バックフォイル片１１ａ上の中間フォイル片１０ａを図示していない。図１９は、本開示の第２実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して軸方向から視た正面図である。
図１８及び図１９に示すラジアルフォイル軸受３のバックフォイル片１１ａは、上述したバックフォイル片１１ａが周方向の中央部において２つに分断されたような構造となっている。周方向において隣り合う分断されたバックフォイル片１１ａのそれぞれに返し付き突起部１１ｇが設けられ、且つ、周方向において隣り合う返し付き突起部１１ｇ同士が１つの嵌合溝１５において対向した状態で配置されている（図１９参照）。
【００７６】
具体的には、周方向において隣り合うバックフォイル片１１ａのそれぞれの返し付き突起部１１ｇは、延伸部１１ｇ１、接続部１１ｇ２、返し部１１ｇ３を有する。本変形例において、返し部１１ｇ３は、谷部１１ｂと接続しておらず、バックフォイル片１１ａの周方向の端部を構成する。周方向において隣り合うバックフォイル片１１ａの返し部１１ｇ３が周方向で当接している。また、中間フォイル片１０ａも、上述した中間フォイル片１０ａが周方向の中央部において２つに分断されたような構造となっており、それぞれの返し付き突起部１０ｃが、バックフォイル片１１ａの返し付き突起部１１ｇの内側の空間に嵌合している。なお、中間フォイル片１０ａは、周方向に並んだ２つの分離した部位が相互に接触を持たない。上記構成によれば、周方向において隣り合うバックフォイル片１１ａのそれぞれの返し付き突起部１１ｇの接触部（返し部１１ｇ３）において「滑り」が生じると共に、返し付き突起部１１ｇとその内側に嵌合する返し付き突起部１０ｃとの接触部において「滑り」が生じる。したがって、摩擦による減衰効果が高くなり、高速で回転する回転軸１を支持したときの安定性をより高めることができる。
【００７７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００７８】
図２０は、本開示の第３実施形態に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。図２１は、図２０に示す要部の矢視Ａ−Ａ断面図である。
第３実施形態では、中間フォイル１０（中間フォイル片１０ａ）に、平面部１０ｂから分岐した分岐片４０（突出部）が設けられている点で、第１及び第２実施形態と異なる。すなわち、中間フォイル片１０ａの径方向の外側の面に対し、径方向の外側に突出する部位が延設されている。
【００７９】
分岐片４０は、図２０に示すように、平面部１０ｂにスリット４１を形成し、スリット４１によって囲まれた部分を、径方向の外側に突出するように張り出した（切り起こした）ものである。本開示では、スリット４１が周方向に平行な２本の切込みと、これら２本の切込みの端部をつなぐ軸方向に平行な切込みとにより形成されている。スリット４１によって囲まれた矩形状の分岐片４０が、径方向の外側に突出するように斜めに張り出している。すなわち、周方向に平行な２本の切込みの、軸方向に平行な切込みと接続しない端部（以下、スリット端部とも称する）から、分岐片４０が延伸している。分岐片４０は、軸方向に平行な切込みと接続しない端部（スリット端部）から周方向に離隔するとともに、径方向の外側に離隔している。すなわち、分岐片４０は、軸方向に平行な切込みと接続しない端部（スリット端部）から周方向に離隔するとともに、径方向位置が径方向の外側に単調増加する。分岐片４０は、バックフォイル片１１ａの波板状のうち、少なくともいずれか一つの山部１１ｃの頂部と、この山部１１ｃと隣接する山部１１ｃの頂部との間の周方向位置において、バックフォイル片１１ａ側に突出している。
【００８０】
また、図２１に示すように、分岐片４０は、バックフォイル片１１ａの山部１１ｃを挟むように対で設けられている。すなわち、スリット４１は、バックフォイル片１１ａの山部１１ｃに対応する位置の両側に形成され、これらスリット４１から切り起こされた分岐片４０の組は互いに離反するように延伸している。つまり、周方向に離隔した周方向に平行な２つの切込みが、それぞれ１つの山部１１ｃの周方向位置と重なるように設けられている。すなわち、１つの山部１１ｃに対して、周方向に平行な２つの切込みが２組設けられており、これら２組は、周方向に互いに離隔しているが、１つの山部１１ｃの周方向位置と重なるように配置される。そして、周方向に平行な２つの切込みのうち、互いに離隔する側の端部から、軸方向に平行な切込みが延伸している。この構成により、１つの山部１１ｃを挟み、周方向の両端が径方向の外側に突出し、その間が径方向内側に位置するように、２つの分岐片４０が構成される。周方向においてバックフォイル片１１ａの山部１１ｃを挟み設けられた２つの分岐片４０（一組の分岐片）は、バックフォイル片１１ａの山部１１ｃを周方向の両側から挟むように、山部１１ｃと接触する。本開示では、図２０に示すように、平面部１０ｂにスリット４１が２列で設けられており、１つの山部１１ｃに対して４つの分岐片４０が接するようになっている。なお、スリット４１（分岐片４０）は、単列であっても、３列以上で設けてもよい。
【００８１】
また、中間フォイル１０の平面部１０ｂには、バックフォイル１１の周方向において隣り合う第１の山部１１ｃ（図２１に示す左側の山部１１ｃ）の頂部と第２の山部１１ｃ（図２１に示す右側の山部１１ｃ）の頂部との間に、分岐片４０が分岐する分岐位置４３が設けられている。なお、平面部１０ｂとは、中間フォイル１０を、分岐片４０を含まず、周方向に取り囲んだ略円形の閉曲線を、中間フォイル１０の軸方向にトレースして得られる平面上に位置する部分である。また、本開示においては、平面部１０ｂには、第１の山部１１ｃの頂部と第２の山部１１ｃの頂部との間に、第１の分岐位置４３（図２１に示す左側の分岐位置４３）と、第１の分岐位置４３とは異なる位置に第２の分岐位置４３（図２１に示す右側の分岐位置４３）が設けられている。すなわち、バックフォイル１１の周方向において隣り合う第１の山部１１ｃの頂部と第２の山部１１ｃの頂部との間に、２つの分岐片４０が形成される。あるいは、周方向に隣接する谷部１１ｂの間には、周方向に２つの分岐位置４３があるともいえる。本開示のラジアルフォイル軸受３は、挿通された回転軸１が回転していない状態では、分岐位置４３の径方向位置において、中間フォイル片１０ａとバックフォイル片１１ａが径方向に離隔している。
【００８２】
山部１１ｃの頂部を挟んだ周方向の両側の位置（側面１１ｃ３）には、互いに離間する方向に開く一対の分岐片４０がそれぞれ接している。すなわち、中間フォイル片１０ａには、平面部１０ｂにおいてバックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部に接する接触点Ｐ１の他に、分岐片４０においてバックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部以外の場所（側面１１ｃ３）に接する接触点Ｐ３が形成されている。
ここで、挿通された回転軸１が回転していない状態では、山部１１ｃの頂部を挟んだ２つの接触点Ｐ３の間に、接触点が構成されていない場合もありうる。その場合でも、挿通された回転軸１が回転することで、山部１１ｃの頂部を挟んだ２つの接触点Ｐ３の間に接触点Ｐ１が生じる。また、分岐片４０の径方向の外側の面は、山部１１ｃの頂部側からこの山部１１ｃに隣接する谷部１１ｂに向かい、接触点Ｐ３を越えて延伸している。ただし、分岐片４０の径方向の外側の面は、山部１１ｃに隣接する谷部１１ｂの径方向位置までは達していない。
山部１１ｃの側面１１ｃ３は、曲面であり、側面１１ｃ３と接触する分岐片４０は、平面である。すなわち、山部１１ｃの側面１１ｃ３と分岐片４０は、接触点Ｐ３の１点で接触し、その他の場所で離間しているため、接触点Ｐ３における「滑り」が発生し易くなっている。
【００８３】
上記構成の第３実施形態によれば、バックフォイル１１の周方向において隣り合う第１の山部１１ｃの頂部と第２の山部１１ｃの頂部との間に、平面部１０ｂから分岐片４０が分岐する分岐位置４３及び第２の分岐位置４３が設けられる。また、図２１に示すように、分岐片４０が、バックフォイル１１の山部１１ｃの頂部以外の場所に接している。したがって、中間フォイル１０とバックフォイル１１とが、平面部１０ｂだけでなく、平面部１０ｂから分岐した分岐片４０においても接触する。したがって、中間フォイル１０とバックフォイル１１との接触位置が増えるため、中間フォイル１０とバックフォイル１１との摩擦による減衰効果が高くなる。すなわち、１つの山部１１ｃ当たり、２箇所の接触点Ｐ３が形成される。
【００８４】
また、分岐片４０は、バックフォイル１１の山部１１ｃを挟むように対で設けられている。したがって、バックフォイル１１が周方向に伸長あるいは収縮するように変形するいずれの場合であっても、常に分岐片４０と山部１１ｃとの接触状態を保つことができ、中間フォイル１０とバックフォイル１１との摩擦による減衰効果を高めることができる。
【００８５】
第３実施形態のラジアルフォイル軸受３は、図２２及び図２３に示すような構成を採用してもよい。
【００８６】
図２２は、本開示の第３実施形態の一変形例に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。図２３は、図２２に示す要部の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
図２２及び図２３に示す中間フォイル１０は、分岐片４０の代わりに、分岐片４０と形状の異なる分岐片４０Ｂを備えている。
【００８７】
分岐片４０Ｂは、図２２に示すように、平面部１０ｂにスリット４１Ｂを形成し、スリット４１Ｂによって囲まれた部分を、径方向の外側に突出するように張り出したものである。すなわち、本開示の分岐片４０Ｂは、周方向に沿って平面部１０ｂから径方向の外側に突出し、突出のピークを越え径方向の内側に向けて延伸している。本開示では、スリット４１ＢがＨ字状に形成されている。スリット４１Ｂによって形成された２つの分岐片４０Ｂが、径方向の外側に突出するように曲面状に張り出して波板形状となっている。つまり、周方向に見た場合、矩形状に切欠かれた切欠きの、周方向の両端の辺からそれぞれ分岐片４０Ｂが、他方側の端辺に向かって延伸している。そして、これら２つの分岐片４０Ｂの先端は、周方向に離隔している。
【００８８】
図２３に示すように、分岐片４０Ｂは、バックフォイル片１１ａの谷部１１ｂに対応する位置に配置されている。すなわち、分岐片４０Ｂは、谷部１１ｂの径方向位置を含み、谷部１１ｂの周方向の両側に隣接する山部１１ｃにまで延伸している。ただし、分岐片４０Ｂの先端は、山部１１ｃの頂点より谷部１１ｂ側に位置する。よって、分岐片４０Ｂは、１つの山部１１ｃを含み隣接する山部１１ｃの周方向位置まで延伸している。図２２に示すように、スリット４１Ｂの中央部には、径方向からみてバックフォイル１１が露出している領域がある。この露出している領域からは、バックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部に対応する位置が露出される。スリット４１Ｂから切り起こされた２つの分岐片４０Ｂは互いに離反するように曲面状に変形し、図２３に示すように、スリット４１Ｂの中央部に対応する位置に配置された山部１１ｃの両側に配置された山部１１ｃ、１１ｃと接触する。すなわち、分岐片４０Ｂによって周方向の両側から挟まれる山部１１ｃと、分岐片４０Ｂによって周方向の両側から挟まれない山部１１ｃとが、交互に配置される。言い換えると、バックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部と、分岐片４０Ｂのピークが周方向に交互に現れる。さらに言い換えると、山部１１ｃの頂部と隣接する山部１１ｃの頂部の間に、１つの分岐片４０Ｂのピークが存在する。なお、ここで言うピークとは、径方向位置のピークである。
【００８９】
平面部１０ｂには、バックフォイル１１の周方向において隣り合う第１の山部１１ｃの頂部と第２の山部１１ｃの頂部との間に、分岐片４０Ｂが分岐する分岐位置４３Ｂが設けられている。すなわち、バックフォイル１１の周方向において隣り合う第１の山部１１ｃの頂部と第２の山部１１ｃの頂部との間に、１つの分岐片４０Ｂが形成される。分岐片４０Ｂは、平面部１０ｂから径方向の外側に離隔する離隔部４０Ｂ１と、離隔部４０Ｂ１から延伸し平面部１０ｂに向かって径方向の内側に近接する近接部４０Ｂ２と、近接部４０Ｂ２から延伸し平面部１０ｂに沿って延在する先端部４０Ｂ３と、を備える。離隔部４０Ｂ１と近接部４０Ｂ２は、同一の曲率半径で滑らかな曲面形状となっている。なお、離隔部４０Ｂ１と近接部４０Ｂ２は、直線形状と直線形状の組み合わせであってもよいし、直線形状と曲線形状を組み合わせたものであってもよい。
【００９０】
山部１１ｃの側面１１ｃ３には、分岐片４０Ｂの離隔部４０Ｂ１が接している。すなわち、中間フォイル片１０ａには、平面部１０ｂにおいてバックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部に接する接触点Ｐ１の他に、分岐片４０Ｂの離隔部４０Ｂ１においてバックフォイル片１１ａの山部１１ｃの頂部以外の場所（側面１１ｃ３）に接する接触点Ｐ４が形成されている。山部１１ｃの側面１１ｃ３は、曲面であり、側面１１ｃ３と接触する分岐片４０Ｂの離隔部４０Ｂ１は、曲面である。側面１１ｃ３と離隔部４０Ｂ１とは、互いに凸となる曲面である。すなわち、山部１１ｃの側面１１ｃ３と分岐片４０Ｂの離隔部４０Ｂ１は、接触点Ｐ４の１点で接触し、その他の場所で離間しているため、接触点Ｐ４における「滑り」が発生し易くなっている。つまり、本開示においては、１つの山部１１ｃの頂部を挟み２つの分岐片４０Ｂによる接触点Ｐ４が構成される。他方、この山部１１ｃと隣接する山部１１ｃは、分岐片４０Ｂとの接触点を備えない。また、分岐片４０Ｂの分岐位置４３Ｂと接触点Ｐ４の間の長さと比べ、分岐片４０Ｂの接触点Ｐ４から分岐片４０Ｂの先端までの長さが長くなっている。つまり、本開示においては、接触点Ｐ４から分岐片４０Ｂの先端までの長さは、接触点Ｐ４に挟まれた山部１１ｃの頂部から接触点Ｐ４までの長さと比べ長くなっている。
【００９１】
上記構成によれば、バックフォイル１１の周方向において隣り合う第１の山部１１ｃの頂部と第２の山部１１ｃの頂部との間に、平面部１０ｂから分岐片４０Ｂが分岐する分岐位置４３Ｂが設けられる。また、図２３に示すように、分岐片４０Ｂが、バックフォイル１１の山部１１ｃの頂部以外の場所に接している。したがって、中間フォイル１０とバックフォイル１１とが、平面部１０ｂだけでなく、平面部１０ｂから分岐した分岐片４０Ｂにおいても接触する。したがって、中間フォイル１０とバックフォイル１１との接触位置が増えるため、中間フォイル１０とバックフォイル１１との摩擦による減衰効果が高くなる。
【００９２】
また、分岐片４０Ｂは、山部１１ｃを挟むように対で設けられている。したがって、バックフォイル１１が周方向に伸長あるいは収縮するように変形するいずれの場合であっても、分岐片４０Ｂと山部１１ｃとが接触することが可能である。また、分岐片４０Ｂは、平面部１０ｂから径方向の外側に離隔する離隔部４０Ｂ１と、離隔部４０Ｂ１から延伸し平面部１０ｂに向かって径方向の内側に近接する近接部４０Ｂ２と、を備える波板形状となっている。バックフォイル１１が周方向に変形した際に、分岐片４０Ｂが山部１１ｃに押されて、あたかもバックフォイル１１（バンプフォイル）のように、図２３において符号Ｓで示すように横滑りを起こす。このとき、分岐片４０Ｂの先端部４０Ｂ３と、トップフォイル９との間においても「滑り」が生じ得るため、摩擦による減衰効果がさらに高くなる。
【００９３】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００９４】
図２４は、本開示の第４実施形態に係るラジアルフォイル軸受３の要部を平坦化して径方向から視た平面図である。なお、図２４の紙面上側では、視認性の向上のため、バックフォイル片１１ａ上の中間フォイル片１０ａを図示していない。図２５Ａは、本開示の第４実施形態に係る軸受ハウジング１２の正面図であり、図２５Ｂは、軸受ハウジング１２の矢視Ｃ−Ｃ断面図である。
第４実施形態の軸受ハウジング１２には、図２５Ａに示すように、挿通孔１２ａの内周面から径方向の内側（内径側）に向かって突出する突出部５０が設けられている。本開示の突出部５０は、軸受ハウジング１２と一体で形成されている。なお、突出部５０は、別部材として軸受ハウジング１２に取り付けられていてもよい。突出部５０は、挿通孔１２ａの内周面の周方向に沿ってリング状に形成されている。より詳しくは、突出部５０は、通し溝１３を除く挿通孔１２ａの内周面の略全周に亘ってＣ字状に形成されている。
【００９５】
突出部５０は、図２５Ｂに示すように、挿通孔１２ａの内周面よりも径方向の内側に位置し（縮径し）周方向に沿って延びる平坦な頂壁部５０ａと、頂壁部５０ａの軸方向の両端に位置し挿通孔１２ａの内周面に向かって径方向の外側に延伸する一対の側壁部５０ｂと、を有する。側壁部５０ｂは、頂壁部５０ａに対して垂直に延びる。突出部５０は、挿通孔１２ａの軸方向の中央位置Ｃ１より±５％の範囲の軸方向位置に頂壁部５０ａを備えている。
すなわち、突出部５０の頂壁部５０ａは、挿通孔１２ａの軸方向の中央位置Ｃ１から、軸方向の一方側及び他方側に向けて、それぞれ挿通孔１２ａ（軸受ハウジング１２）の軸方向における幅の５％の長さだけ延びる。すなわち、挿通孔１２ａ（軸受ハウジング１２）の軸方向における全幅をＤ１とし、頂壁部５０ａの軸方向における全幅をＤ２としたとき、Ｄ２はＤ１の１０％の範囲内で形成することが好ましい。なお、Ｄ２をＤ１の１０％の範囲内で形成しなければ、効果が生じないというわけではない。
【００９６】
図２４に示すように、第４実施形態のバックフォイル１１は、第１実施形態のバックフォイル１１を挿通孔１２ａの軸方向において分離した構成となっている。突出部５０に対し軸方向の一方側（図２４において紙面上側）に配置されたバックフォイル１１（以下、第１のバックフォイル１１）には、軸方向の一方側の端縁に切欠１６が形成され、中間フォイル１０の返し付き突起部１０ｃが挿通されている。第１のバックフォイル１１の軸方向の他方側の端縁には、切欠１６が形成されていない。第１のバックフォイル１１の軸方向の他方側の端縁は、突出部５０の側壁部５０ｂに対し軸方向で接する若しくはわずかな隙間をあけて配置されている。
【００９７】
また、突出部５０に対し軸方向の他方側（図２４において紙面下側）に配置されたバックフォイル１１（以下、第２のバックフォイル１１）にも、不図示であるが軸方向の他方側の端縁に切欠１６が形成され、中間フォイル１０の返し付き突起部１０ｃが挿通されている。第２のバックフォイル１１の軸方向の一方側の端縁には、切欠１６が形成されていない。第２のバックフォイル１１の軸方向の一方側の端縁は、突出部５０の側壁部５０ｂに対し軸方向で接する若しくはわずかな隙間をあけて配置されている。
【００９８】
つまり、バックフォイル１１は、突出部５０を挟み、軸方向に交差する方向に延伸した４つの端縁（第１のバックフォイル１１の２つの端縁と、第２のバックフォイル１１の２つの端縁）を備える。言い換えると、軸方向に見た場合に、バックフォイル１１は、４つの端縁を備える。バックフォイル１１の軸方向の両側の端縁には切欠１６が形成され、中間フォイル１０と係合している。他方、バックフォイル１１の突出部５０に対向する端縁、つまり、軸方向の内側に位置する２つの端縁には、切欠１６が形成されておらず、これら２つの端縁は、突出部５０の側壁部５０ｂに対し軸方向で接する若しくはわずかな隙間をあけて配置されている。
【００９９】
また、第４実施形態の中間フォイル１０も、突出部５０に対し、挿通孔１２ａの軸方向において分離している。突出部５０に対し軸方向の他方側（図２４において紙面下側）に配置された中間フォイル１０（以下、第１の中間フォイル１０）には、軸方向の他方側の端縁に返し付き突起部１０ｃが形成され、バックフォイル１１の切欠１６に挿通されている。第１の中間フォイル１０の軸方向の一方側の端縁には、返し付き突起部１０ｃが形成されていない。第１の中間フォイル１０の軸方向の一方側の端縁は、突出部５０の側壁部５０ｂに対し軸方向で接する若しくはわずかな隙間をあけて配置されている。
【０１００】
また、突出部５０に対し軸方向の一方側（図２４において紙面上側）に配置された中間フォイル１０（以下、第２の中間フォイル１０）には、不図示であるが軸方向の一方側の端縁に返し付き突起部１０ｃが形成され、バックフォイル１１と係合している。第２の中間フォイル１０の軸方向の他方側の端縁には、返し付き突起部１０ｃが形成されていない。第２の中間フォイル１０の軸方向の他方側の端縁は、突出部５０の側壁部５０ｂに対し軸方向で接する若しくはわずかな隙間をあけて配置されている。
【０１０１】
つまり、中間フォイル１０は、突出部５０を挟み、軸方向に交差する方向に延伸した４つの端縁（第１の中間フォイル１０の２つの端縁と、第２の中間フォイル１０の２つの端縁）を備える。言い換えると、軸方向に見た場合に、中間フォイル１０は、４つの端縁を備える。中間フォイル１０の軸方向の両側の端縁には返し付き突起部１０ｃが形成され、バックフォイル１１と係合している。他方、中間フォイル１０の突出部５０に対向する端縁、つまり、軸方向の内側に位置する２つの端縁には、返し付き突起部１０ｃが形成されておらず、これら２つの端縁は、突出部５０の側壁部５０ｂに対し軸方向で接する若しくはわずかな隙間をあけて配置されている。
【０１０２】
なお、トップフォイル９は、軸方向において分離されておらず、軸方向において分離した２つのバックフォイル１１及び２つの中間フォイル１０のそれぞれに支持されている。分離した第１，第２のバックフォイル１１の間及び第１，第２の中間フォイル１０の間には、隙間が形成され、その隙間に突出部５０が配置されている。つまり、バックフォイル１１及び中間フォイル１０の突出部５０を挟んだ両側の部位が、それぞれトップフォイル９を支持している。つまり、頂壁部５０ａは、径方向においてトップフォイル９と対面している。トップフォイル９は、挿通孔１２ａの径方向において突出部５０と重なって配置される。突出部５０の頂壁部５０ａは、挿通孔１２ａの径方向においてトップフォイル９の外周面（背面）と隙間をあけて対向している。
【０１０３】
突出部５０は、挿通孔１２ａの内周面から、バックフォイル１１の山部１１ｃの頂部より径方向の外側（外径側）の径方向位置まで延伸している。すなわち、突出部５０は、山部１１ｃの頂部よりも径方向の内側（内径側）には突出していない。このため、負荷の作用していない場合、突出部５０の頂壁部５０ａは、トップフォイル９の外周面に対して離隔している。突出部５０は、例えば、山部１１ｃの全高の７５％以下の高さを有することが好ましい。
【０１０４】
なお、突出部５０は、バックフォイル１１の谷部１１ｂに対しては、径方向の内側（内径側）の径方向位置まで延伸している。これにより、図２４に示すように、突出部５０に対向するバックフォイル１１の端縁の一部が、側壁部５０ｂに対向可能となり、バックフォイル１１の軸方向における位置決めがなされる。
【０１０５】
上記構成の第４実施形態によれば、第１〜３実施形態と同様の作用効果（摩擦による減衰効果を高める）が得られる。さらに、ラジアルフォイル軸受３が組み込まれたターボ機械に大きな外力が作用したとき、回転軸１の径方向の変位を抑制することができる。つまり、強い外力により軸受荷重が大きくなると、バックフォイル１１が押し下げられ、トップフォイル９の外径側（背面側）が、突出部５０の頂壁部５０ａに接し始める。この状態に達すると、軸受荷重が増えても、増えた分の荷重は、突出部５０に支えられるようになり、回転軸１の径方向の変位の進行は頭打ちになる。したがって、図１に示すインペラ２とハウジング６との間のチップクリアランス７が維持され、インペラ２とハウジング６との接触を回避できる。
【０１０６】
また、突出部５０は、図２５Ａに示すように、挿通孔１２ａの軸方向の中央位置Ｃ１より±５％の範囲の軸方向位置に頂壁部５０ａを備えている。したがって、挿通孔１２ａの軸方向の中央付近におけるトップフォイル９の撓みを効果的に抑制することができる。すなわち、流体潤滑膜の圧力は、軸方向の中央付近でピークを迎え、軸方向の両端に向かい低下する。つまり、軸方向の中央付近から、軸方向の両端に向かうにつれ、流体潤滑膜の圧力の変化率が大きくなる。頂壁部５０ａによる支持は、流体潤滑膜のピークの近くが好ましい。図２５Ｂに示す軸方向の中央位置Ｃ１より±５％の範囲では、流体潤滑膜のピーク圧力と比べて大きく変動せず、頂壁部５０ａによる支持がより有効に作用する。
【０１０７】
また、本開示の突出部５０は、図２５Ａに示すように、挿通孔１２ａの内周面の周方向に沿ってリング状に形成されているため、挿通孔１２ａの軸方向の中央付近におけるトップフォイル９の撓みを全周に亘って抑制できる。さらに、図２４に示すように、バックフォイル１１（中間フォイル１０）は、挿通孔１２ａの軸方向において分離しているため、リング状に形成された突出部５０と干渉することなく挿通孔１２ａの内周面に配置することができる。
なお、軸受ハウジング１２の軸方向の両端面１２ｂには、リング状の蓋体を取り付けるとよい。この蓋体で、嵌合溝１５に嵌合する返し付き突起部１０ｃを覆うことで、中間フォイル１０及びバックフォイル１１が軸受ハウジング１２から軸方向に外れるのを抑制することができる。
【０１０８】
以上、図面を参照しながら本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【０１０９】
例えば、上記各実施形態及び各変形例の構成の置換、組み合わせは適宜行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本開示は、ラジアルフォイル軸受に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
３  ラジアルフォイル軸受
９  トップフォイル
１０  中間フォイル（フォイル構造体）
１０ａ  中間フォイル片
１０ｃ  返し付き突起部（第２の返し付き突起部）
１０ｄ  孔部
１１  バックフォイル（フォイル構造体）
１１ａ  バックフォイル片
１１ｇ  返し付き突起部
１２  軸受ハウジング
１２ａ  挿通孔
１２ｂ  端面
１５  嵌合溝 
【図１】
2020202793.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【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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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【国際調査報告】
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