(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凹部を有し、回転する軸を受ける軸受部と、前記軸受部と前記軸との間に設けられ、前記凹部に対応する複数の凸部を有し、前記凸部が前記凹部に嵌合されているバックスプリングとを備えたフォイル軸受であって、前記バックスプリングの前記軸受部側に、前記バックスプリングを支持する複数のクッション部を有し、前記バックスプリングが、前記軸を包囲する環状の部材であり、前記クッション部が、前記バックスプリングの軸方向の端付近において、軸方向の中央付近よりも疎に設けられることを特徴とするフォイル軸受。
【請求項２】
複数の凹部を有し、回転する軸を受ける軸受部と、前記軸受部と前記軸との間に設けられ、前記凹部に対応する複数の凸部を有し、前記凸部が前記凹部に嵌合されているバックスプリングとを備えたフォイル軸受であって、前記バックスプリングの前記軸受部側に、前記バックスプリングを支持する複数のクッション部を有し、前記フォイル軸受が、前記軸受部がスラスト方向で前記軸を受けるスラスト軸受であり、前記バックスプリングが、板状の部材であり、前記クッション部が、前記バックスプリングの外周寄りの部分において、内周寄りの部分よりも密に設けられることを特徴とするフォイル軸受。
【請求項３】
複数の凹部を有し、回転する軸を受ける軸受部と、前記軸受部と前記軸との間に設けられ、前記凹部に対応する複数の凸部を有し、前記凸部が前記凹部に嵌合されているバックスプリングとを備えたフォイル軸受であって、前記バックスプリングの前記軸受部側に、前記バックスプリングを支持する複数のクッション部を有し、前記クッション部が、前記バックスプリングの一部を切り欠いて、当該切り欠いた部分を前記軸受部側に折り曲げた切欠部であり、前記切欠部の折り曲げ方向が、軸受けの軸方向の中心位置を境に、又は軸受け円周方向の凹部間の中心位置を境に異なることを特徴とするフォイル軸受。
【請求項４】
前記軸受部側には前記切欠部に対応して溝が設けられ、前記切欠部の先端が前記溝に嵌合していることを特徴とする請求項３に記載のフォイル軸受。
【請求項５】
複数の凹部を有し、回転する軸を受ける軸受部と、前記軸受部と前記軸との間に設けられ、前記凹部に対応する複数の凸部を有し、前記凸部が前記凹部に嵌合されているバックスプリングとを備えたフォイル軸受であって、相隣り合う前記凹部の間隔を負荷の大きい部分が負荷の小さい部分より短くしたことを特徴とするフォイル軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービン発電機やエアサイクルマシン等に用いるフォイル軸受に関し、特に、軸受を大型化しても、バックスプリングの剛性を確保することのできるフォイル軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ガスタービン、圧縮機等のシャフト（軸）を支持するための軸受としてフォイル軸受が用いられていた。フォイル軸受には、大別してリーフフォイル型とバンプフォイル型があるが、リーフフォイル型は、複数枚のトップフォイルを軸の周囲に回転方向に指向させて配置し、これらのトップフォイルを支持するようにバックスプリングを設け、前記複数枚のトップフォイルによって軸を支持するものである。
【０００３】
図８は、従来のリーフフォイル型のフォイル軸受の一例を示した図である。図に示すフォイル軸受２は、回転する軸１を受けるハウジング３と、ハウジング３と軸１の間に設けられたバックスプリング４と、バックスプリング４と軸１の間に設けられたトップフォイル５によって構成されている。
【０００４】
ハウジング３には、図に示されるように、複数（４箇所）の溝６（凹部）が、軸１の軸線方向に沿ってハウジング３の全長にわたって形成されている。また、バックスプリング４は、ハウジング３の内周面よりも小さい外径寸法を有する環状をなしており、前記ハウジング３の溝６と対応する複数（４箇所）の溝部７（凸部）が、軸１の軸線方向に形成されている。そして、これらの溝部７が前記溝６に嵌合固定されている。また、ハウジング３との間には、隙間１０を有している。
【０００５】
また、トップフォイル５は、軸１の周方向に複数分割（４分割）されており、それぞれ一端に「く」の字状の突起８を有し、この突起８の部分で、バックスプリング４に固定されている。そして、この固定された端からもう一方の端に向かうにしたがって徐々にバックスプリング４から離れ、前記もう一方の端において、隣のトップフォイル５の内周側に重なっている。
【０００６】
このような構成を有する従来のリーフフォイル軸受においては、軸１が回転していない時には、トップフォイル５の前述した固定されていない方の端が軸１に接しているが、軸１が回転すると、その回転によって軸１の周囲に空気を巻き込んで、その空気によりトップフォイル５が外側に広がって軸１が浮いた状態になる。そして、軸１が芯ずれを起し各トップフォイル５を介して偏った力を作用した場合には、バックスプリング４の有する剛性によってそれに対抗している。
【０００７】
このようなリーフフォイル軸受は、一般に高速回転で軽負荷な環境に適しており、軸１の径が比較的小さい（最大で６０ｍｍ程度）場合にのみ用いられていた。なお、同様の構造を有したスラスト軸受も利用されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなタイプのフォイル軸受を径の大きい軸に対して利用する場合、即ち大型化する場合、その構造上以下のような問題があった。前述のとおり、図８に示すタイプのフォイル軸受においては、トップフォイル５を支持するバックスプリング４の剛性によって軸１からの力に対抗しているが、前記溝６及び溝部７の数（例えば４つ）を変更しない場合には、軸受を大型化するとバックスプリング４の各溝間の部分９（図８参照）の長さが長くなり、相対的に剛性が低下してしまう。
【０００９】
かかる剛性の低下を解消するために、溝６及び溝部７の数を増やし、前記溝６間の距離を短く保つことによって剛性を確保する方策も考えられるが、バックスプリング４の溝部７における剛性は他の部分と比べて高いため、この部分の数を増やすことは、当たりが強くなり不都合である。
【００１０】
また、トップフォイル５の数を増やし、トップフォイル５の長さを短く保つことによって剛性を確保する方策も考えられるが、かかる場合には、前述のとおり、軸１の停止時にトップフォイル５の先端が軸１に接しているので、その接する数が増加することになる。従って、かかる方策においても、軸１を押える力（だき込む力）が強くなり、低速起動性が低下してしまうという不具合がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、大型化しても不具合を生じずに十分な剛性を確保することのできるフォイル軸受を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本願発明は次の手段（１）〜（５）を提案する。
【００１３】
本発明の一つの側面は、溝を有する軸受部と前記溝と溝を橋渡しするように設けられたバックスプリングとを有するフォイル軸受において、前記溝と溝の間におけるバックスプリングの軸受部側に複数のクッション部を設けることである。
【００１４】
従って、本発明によれば、フォイル軸受を大型化した場合にも、溝の数を増やすことなく、バックスプリングの剛性を増加することができ、よって、前述した不具合を生じずに十分な剛性を確保できる。
【００１５】
（１）複数の凹部を有し、回転する軸を受ける軸受部と、前記軸受部と前記軸との間に設けられ、前記凹部に対応する複数の凸部を有し、前記凸部が前記凹部に嵌合されているバックスプリングとを備えたフォイル軸受であって、前記バックスプリングの前記軸受部側に、前記バックスプリングを支持する複数のクッション部を有し、前記バックスプリングが、前記軸を包囲する環状の部材であり、前記クッション部が、前記バックスプリングの軸方向の端付近において、軸方向の中央付近よりも疎に設けられることを特徴とするフォイル軸受。
【００１６】
（２）複数の凹部を有し、回転する軸を受ける軸受部と、前記軸受部と前記軸との間に設けられ、前記凹部に対応する複数の凸部を有し、前記凸部が前記凹部に嵌合されているバックスプリングとを備えたフォイル軸受であって、前記バックスプリングの前記軸受部側に、前記バックスプリングを支持する複数のクッション部を有し、前記フォイル軸受が、前記軸受部がスラスト方向で前記軸を受けるスラスト軸受であり、前記バックスプリングが、板状の部材であり、前記クッション部が、前記バックスプリングの外周寄りの部分において、内周寄りの部分よりも密に設けられることを特徴とするフォイル軸受。
【００１７】
（３）複数の凹部を有し、回転する軸を受ける軸受部と、前記軸受部と前記軸との間に設けられ、前記凹部に対応する複数の凸部を有し、前記凸部が前記凹部に嵌合されているバックスプリングとを備えたフォイル軸受であって、前記バックスプリングの前記軸受部側に、前記バックスプリングを支持する複数のクッション部を有し、前記クッション部が、前記バックスプリングの一部を切り欠いて、当該切り欠いた部分を前記軸受部側に折り曲げた切欠部であり、前記切欠部の折り曲げ方向が、軸受けの軸方向の中心位置を境に、又は軸受け円周方向の凹部間の中心位置を境に異なることを特徴とするフォイル軸受。
【００１８】
（４）前記軸受部側には前記切欠部に対応して溝が設けられ、前記切欠部の先端が前記溝に嵌合していることを特徴とする請求項３に記載のフォイル軸受。
【００１９】
（５）複数の凹部を有し、回転する軸を受ける軸受部と、前記軸受部と前記軸との間に設けられ、前記凹部に対応する複数の凸部を有し、前記凸部が前記凹部に嵌合されているバックスプリングとを備えたフォイル軸受であって、相隣り合う前記凹部の間隔を負荷の大きい部分が負荷の小さい部分より短くしたことを特徴とするフォイル軸受。
【００２０】
更に、上記の発明において、前記クッション部が、前記バックスプリングの一部を前記軸受部側へ突き出させた突起部としてもよい。
【００２１】
また、上記の発明において、前記クッション部を、前記バックスプリングと前記軸受部との間に設けられた弾性体の柱としてもよい。
【００２２】
更に、上記の発明において、前記クッション部を、前記凹部間の円周方向の中央付近において、前記凹部の付近よりも密に設けてもよい。
【００２３】
本発明の更なる目的及び、特徴は、以下に説明する発明の実施の形態から明らかになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。
【００２５】
しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照番号又は参照記号を付して説明する。
【００２６】
図１は、本発明を適用したフォイル軸受の第一の実施の形態例に係る断面図である。図１に示すフォイル軸受２２が、本実施の形態例に係るフォイル軸受であり、図８に基づいて説明した従来のフォイル軸受２と同様に、回転する軸２１を受けるハウジング（軸受部）２３と、ハウジング２３と軸２１の間に設けられたバックスプリング２４と、バックスプリング２４と軸２１の間に設けられたトップフォイル２５を有している。しかし、バックスプリング２４とハウジング２３との間に複数のクッション部３１を有しており、この点が本実施の形態例に係るフォイル軸受２２の特徴である。なお、図１には、便宜的にクッション部３１の全てを描いていないが、クッション部３１は、バックスプリング２４の各溝間の部分２９の全面にわたって設けられる。
【００２７】
ハウジング２３には、図１に示されるように、複数（図の例では４）の溝２６（凹部）が、軸２１の軸線方向に沿ってハウジング２３の全長にわたって形成されている。また、バックスプリング２４は、ハウジング２３の内周面よりも小さい外径寸法を有する環状をなしており、前記ハウジング２３の溝２６と対応する複数（図の例では４）の溝部２７（凸部）が、軸２１の軸線方向に形成されている。そして、これらの溝部２７が前記溝２６に嵌合固定されている。また、ハウジング２３との間には、隙間３０を有している。
【００２８】
また、トップフォイル２５は、軸２１の周方向に複数分割（図の例では４分割）されており、それぞれ一端に「く」の字状の突起２８を有し、この突起２８の部分で、バックスプリング２４に固定されている。そして、この固定された端からもう一方の端に向かうにしたがって徐々にバックスプリング２４から離れ、前記もう一方の端において、隣のトップフォイル２５の内周側に重なっている。
【００２９】
前述した本フォイル軸受２２の特徴であるクッション部３１の詳細については、後述するが、かかるクッション部３１は、バックスプリング２４のハウジング２３側に形成されるものであり、本実施の形態例に係るフォイル軸受２２は、このクッション部３１によって、軸受を大型化してもバックスプリング２４の溝間の部分２９の剛性を十分に確保しようとするものである。なお、本フォイル軸受２２においても、従来の場合と同様に、軸２１の停止時には、トップフォイル２５の先端が軸２１に接しており、軸２１が高速で回転するとトップフォイル２５が広がって軸２１が浮いた状態となる。また、軸２１からの力に対しては、バックスプリング２４とトップフォイル２５の剛性で対抗している。
【００３０】
図２は、クッション部３１を例示した鳥瞰図である。図３は、クッション部３１の断面を例示した図である。本実施の形態例に係るクッション部３１は、バックスプリング２４の一部をハウジング２３側に突起させて形成する突起部３２によって構成される場合と、バックスプリング２４の一部を切り欠いてその切り欠いた部分をハウジング２３側に折り曲げた切欠部３３によって構成される場合とに大別される。
【００３１】
図２の（ａ）は、図１のＡ部を拡大した図であり、前記突起部３２で構成される場合を例示している。また、図３の（ａ）は、図２の（ａ）におけるＢ―Ｂ矢視図であり、突起部３２の断面を表している。図２の（ａ）には、全てを表していないが、突起部３２（クッション部）は、バックスプリング２４の、溝部２７と隣の溝部２７（図示せず）の間の部分の全面にわたって設けられる。
【００３２】
図３の（ａ）に示されるように、突起部３２は、バックスプリング２４の円形状の一部をハウジング２３側（隙間３０）に突起させたものであり、その先端は、ハウジング２３の内周面に接していても接していなくても良い。但し、接していない場合にも、バックスプリング２４が外周側に変位した際に、突起部３２の先端がハウジング２３に接するように構成する。なお、かかる突起部３２は、叩き出しあるいはプレス（押し出し）などの方法により形成することができる。
【００３３】
このような突起部３２（クッション部）が設けられることにより、バックスプリング２４の溝間の部分２９が複数の突起部３２を介してハウジング２３に支持されるので、溝２６の数を増やさずに軸受を大型化し溝間の部分２９の長さが長くなってもその部分の十分な剛性を確保することができる。
【００３４】
図２の（ｂ）は、（ａ）と同様に、図１のＡ部を拡大した図であり、前記切欠部３３で構成される場合を例示している。また、図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、及び（ｅ）は、図２の（ｂ）におけるＣ―Ｃ矢視図であり、切欠部３３の四つの例を示した断面図である。図２の（ｂ）に示すように、切欠部３３は、バックスプリング２４を四角形の３辺で切断し、切断した部分を残った１辺の部分から折り曲げて形成することができる。かかる場合、図２の（ｂ）に示す例では、上記切断しないで残す１辺を軸方向に沿った辺としているが、円周方向に沿った辺としてもよい。また、図３の（ｅ）に基づいて後述するが、バックスプリング２４を四角形の相対する２辺で切断し、その部分を叩き出して折り曲げることにより形成することもできる。また、図２の（ａ）の場合と同様、図２の（ｂ）には全てを表していないが、切欠部３３（クッション部）は、バックスプリング２４の、溝部２７と隣の溝部２７（図示せず）の間の部分の全面にわたって設けられる。
【００３５】
図３の（ｂ）は、切欠部３３の一態様を示しており、かかる態様では、切欠部３３は折り曲げられる前の方向と鋭角をなす方向に曲げられており、その先端がハウジング２３の内周面に接している。また、図３の（ｃ）は、切欠部３３の別の態様を示しており、かかる態様では、切欠部３３は、図に示すように円弧状に曲げられ、その先端がハウジング２３の内周面に接している。また、図３の（ｄ）は、切欠部３３のさらに別の態様を示しており、かかる態様では、切欠部３３は、折り曲げられる前の方向と鈍角をなす方向に曲げられており、同様にその先端がハウジング２３の内周面に接している。なお、これらの態様による切欠部３３の各形状は、前記切断しないで残す１辺をどの辺とした場合にも、採用することができる。また、図３の（ｅ）は、前述した、四角形の相対する２辺で切断し、その部分を叩き出して形成した態様を例示している。図においては、円周方向に沿った２辺で切断した場合を示しているが、軸方向に沿った２辺で切断して形成してもよい。叩き出された部分（切欠部３３）は、ハウジング２３側に折り曲がり、その先端は、ハウジング２３の内周面に接している。
【００３６】
このような切欠部３３（クッション部）を設けることにより、突起部３２を設けた場合と同様に、バックスプリング２４の溝間の部分２９が複数の切欠部３３を介してハウジング２３に支持されるので、溝２６の数を増やさずに軸受を大型化し溝間の部分２９の長さが長くなってもその部分の十分な剛性を確保することができる。しかし、一つ一つの切欠部３３の剛性は、前述した突起部３２と比べると相対的に小さく、図３に例示した態様の中では、（ｃ）及び（ｅ）に示す態様の剛性が大きく、（ｂ）に示す態様の剛性が最も小さい。また、（ｄ）に示す態様の場合には、管理が容易であるというメリットがある。
【００３７】
さらに、クッション部３１を切欠部３３で構成した場合には、ハウジング２３の内周面とバックスプリング２４の外周面との間（隙間３０）に流されている冷却ガスが、切欠部３３を形成することによってバックスプリング２４に形成された開口部からバックスプリング２４の内周側、即ちトップフォイル２５側に流れ込むため、冷却効果が増大するというメリットもある。
【００３８】
なお、クッション部３１の配置は、突起部３２を用いるか切欠部３３を用いかに関わらず、図２の（ａ）に示すように、軸方向にも円周方向にも真直ぐな列をなすように配置しても良いし、あるいは、図２の（ｂ）に示すように、千鳥格子状に配置しても良い。
【００３９】
また、クッション部３１を設ける密度（ピッチ）は、バックスプリング２４の溝間の部分２９の全面にわたって均等としても良いし、以下のように変化させても良い。一つの態様は、溝間の部分２９における円周方向の中央付近でクッション部３１を密に形成することである。即ち、かかる態様では、バックスプリング２４の溝部２７から離れた部分に多くのクッション部３１が設けられる。ハウジング２３に固定された溝部２７から離れた上記円周方向の中央付近は、構造的に剛性が小さいため、クッション部３１を多く設けて剛性を大きくしようとするものである。
【００４０】
他の態様としては、バックスプリング２４の軸方向の端（図２のＤ）付近ではクッション部３１を疎に形成することである。一般に、軸２１が軸受の軸方向の端部と片当たりする現象が良くみられ、かかる現象を緩和するために、軸受の軸方向の端部におけるなじみ性が要求される。即ち、軸受の軸方向の端部が、軸２１にフィットするように比較的容易に変形や摩耗を起こすことが望まれる場合がある。本態様においては、軸方向の端付近のクッション部３１が少なく、それに伴って同部分の剛性も小さくなり、なじみ性が良好となるので、上述した場合に適している。
【００４１】
図４は、クッション部３１を切欠部３３で構成する場合の他の態様を示した図である。図に示す例は、ハウジング２３側に切欠部３３を受ける浅い溝３４を設け、更に、切欠部３３の折り曲げ方向を切欠部３３の配置場所によって変更したものである。図４の（ａ）は、一つの態様を表しており、円周方向に直交する面で切った時の断面図として表現している。図に示すように、この態様においては、軸方向の中心を境に、切欠部３３の折り曲げ方向を反対にしており、また、前述のとおり、ハウジング２３側には切欠部３３に対応して浅い溝３４が設けられ、切欠部３３の先端が当該浅い溝３４に嵌合している。なお、図には軸方向に二つの切欠部３３のみを描いているが、切欠部３３の数を二つに限定するものではない。
【００４２】
図４の（ｂ）は、別の態様を示しており、円周方向に沿った面で切った時の断面図として表現している。図に示すように、この態様においては、円周方向の所定位置（例えば、溝部２７と溝部２７の中間位置）を境に、切欠部３３の折り曲げ方向を反対にしており、また、（ａ）の場合と同様に、ハウジング２３側には切欠部３３に対応して浅い溝３４が設けられ、切欠部３３の先端が当該浅い溝３４に嵌合している。
【００４３】
このように、切欠部３３の折り曲げ方向を所定の位置を境に変更すること、及びハウジング２３に浅い溝３４を設けることによって、切欠部３３がハウジング２３の内周面においてすべったり移動したりすることが防止され、バックスプリング２４の位置が安定すると共に、剛性を増大させることができる。
【００４４】
図５は、本発明を適用したフォイル軸受の第二の実施の形態例に係る鳥瞰図である。図に示すように、本実施の形態例に係るフォイル軸受２２'は、スラスト軸受に応用したものであり、軸受部材２３'（軸受部）とバックスプリング２４'を有している。第一の実施の形態例に係るフォイル軸受２２と同様に、軸受部材２３'には複数（図５の例では４）の溝２６'が半径方向の全長にわたって設けられている。バックスプリング２４'は、中空円板状をしており、前記溝２６'に対応する複数（図５の例では４）の溝部２７'が半径方向の全長にわたって設けられ、当該溝部２７'が前記溝２６'に嵌合固定されている。
【００４５】
また、バックスプリング２４'と軸受部材２３'との間には隙間３０'があり、バックスプリング２４'は、その隙間３０'において変位することでスプリングとしての機能を果たしている。本実施の形態例におけるフォイル軸受２２'も、第一の実施の形態例の場合と同様に、この隙間３０'にクッション部３１'を有していることに特徴がある。
【００４６】
図５においては、便宜上全てのクッション部３１'を描いていないが、クッション部３１'はバックスプリング２４'の溝部２７'以外の部分の全面にわたって設けられている。本実施の形態例に係るフォイル軸受２２'も、このクッション部３１'によって、軸受を大型化してもバックスプリング２４'の溝間の部分の剛性を十分に確保しようとするものである。
【００４７】
本実施の形態例に係るクッション部３１'もバックスプリング２４'の軸受部材２３'側に設けられ、第一の実施の形態例と同様に突起部３２あるいは切欠部３３によって構成される。また、バックスプリング２４'に形成される突起部３２あるいは切欠部３３の形状及び配置は第一の実施の形態例の場合と同様である。
【００４８】
また、クッション部３１'を設ける密度については、外周（図５のＥ）寄りの部分（半径方向の外側の部分）においてクッション部３１'を密に設けることが好ましい。外周寄りの部分においては、溝部２７'から溝部２７'までの距離が長く、構造上剛性が小さいので、クッション部３１'を多く設けることによって、かかる部分の剛性が確保されるようになる。また、溝部２７'と溝部２７'の間の円周方向の中央付近においてクッション部３１'を密に設けることも好ましい。かかる部分についても構造上剛性が小さいからである。
【００４９】
更に、図４に基づいて説明した、浅い溝３４を設けると共に切欠部３３の折り曲げ方向を場所によって変更する態様を本実施の形態例におけるフォイル軸受２２'に採用しても良い。かかる場合には、第一の実施の形態例において説明した効果と同様の効果が得られる。
【００５０】
以上説明した第二の実施の形態例においても、クッション部３１'が設けられることにより、バックスプリング２４'の溝２６'間の部分が複数のクッション部３１'を介して軸受部材２３'に支持されるので、溝２６'の数を増やさずに軸受を大型化し溝２６'間の部分の長さが長くなってもその部分の十分な剛性を確保することができる。
【００５１】
図６は、本発明を適用したフォイル軸受の第三の実施の形態例に係る概要図である。第三の実施の形態例に係るフォイル軸受は、第一の実施の形態例に係るフォイル軸受２２のクッション部３１をゴム柱３５で構成したものであり、クッション部３１以外の部分は、第一の実施の形態例に係るフォイル軸受２２と同じである。
【００５２】
図６の（ａ）は、図１のＡ部の第三の実施の形態例に係る拡大図であり、（ｂ）は、クッション部３１を構成するゴム柱３５の概要図である。本実施の形態例に係るフォイル軸受では、バックスプリング２４を用いて突起部３２や切欠部３３を形成してクッション部３１を構成する代わりに、円柱状のゴム柱３５をバックスプリング２４とハウジング２３の間に装入することによってクッション部３１を構成する。
【００５３】
かかるゴム柱３５は、各溝間の部分２９の全面にわたって複数設けられ、その配置方法や設ける密度（ピッチ）については、第一の実施の形態例におけるクッション部３１の場合と同様である。
【００５４】
本実施の形態例においても、ゴム柱３５によってバックスプリング２４が支持されるので、溝２６の数を増やさずに軸受を大型化し溝間の部分の長さが長くなってもその部分の十分な剛性を確保することができる。また、ゴム柱３５を設けた後もバックスプリング２４とハウジング２３の間に空間が確保されるので、前述した冷却ガスの流れが失われることはなく、冷却ガスによる冷却効果を保つことができる。なお、第二の実施の形態例において説明したスラスト軸受の場合にも、クッション部３１'としてゴム柱３５を用いることができる。また、本実施の形態例では、ゴムの柱を用いたが、ゴム以外の弾性体の柱をクッション部３１として用いてもよい。
【００５５】
図７は、本発明を適用したフォイル軸受の第四の実施の形態例に係る説明図である。第四の実施の形態例に係るフォイル軸受は、ハウジング２３に設ける溝２６の間隔を均一にせず、負荷の大きい部分において溝２６の間隔を短くしたものである。溝２６の間隔の取り方以外の部分については、図８に基づいて説明した従来のフォイル軸受と同様である。
【００５６】
図７に示す例は、図の下側の部分における負荷が高い場合を想定しており、溝２６の間隔を下側で短くしている。一方、負荷の低い上側の部分においては、その間隔を長くしている。図示していないが、図示されている溝２６に対応してバックスプリング２４の溝部２７が形成され、それに対応してトップフォイル２５も設けられている。従って、図の例では、バックスプリング２４には５つの溝部２７が設けられ、５枚のトップフォイル２５が存在することとなる。
【００５７】
このように、負荷に応じて溝２６の間隔を変更することにより、バックスプリング２４等が適正な剛性を有するようにするために必要な溝２６の数を、単に均等間隔で溝２６を設ける場合よりも少なくできる。従って、軸受を大型化しバックスプリング２４の溝間の部分の剛性を確保するために溝２６の数を増やす必要がある場合にも、本実施の形態例に係る溝２６の間隔の取り方を採用すれば、均等間隔で溝２６を設ける方法よりも溝２６の数を少なく押えることができ、前述した溝２６の数を増やすことによる不具合を小さくすることができる。また、それに伴い、トップフォイル２５の数の増加も押えることができ、前述した低速起動性の低下の不具合も軽減できる。よって、本実施の形態例に係るフォイル軸受を利用することにより、軸受を大型化した場合に必要な剛性を、大きな不具合を伴うことなく確保することができる。
【００５８】
本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【００５９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、フォイル軸受を大型化した場合にも、溝の数を増やすことなくあるいは少し増やすことによって、バックスプリングの剛性を増加することができ、よって、前述した不具合を生じずに十分な剛性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したフォイル軸受の第一の実施の形態例に係る断面図である。
【図２】クッション部３１を例示した鳥瞰図である。
【図３】クッション部３１の断面を例示した図である。
【図４】クッション部３１を切欠部３３で構成する場合の他の態様を示した図である。
【図５】本発明を適用したフォイル軸受の第二の実施の形態例に係る鳥瞰図である。
【図６】本発明を適用したフォイル軸受の第三の実施の形態例に係る概要図である。
【図７】本発明を適用したフォイル軸受の第四の実施の形態例に係る説明図である。
【図８】従来のリーフフォイル型のフォイル軸受の一例を示した図である。
【符号の説明】
１  軸
２  フォイル軸受
３  ハウジング
４  バックスプリング
５  トップフォイル
６  溝（凹部）
７  溝部（凸部）
８  突起
９  溝間の部分
１０  隙間
２１  軸
２２、２２'  フォイル軸受
２３  ハウジング（軸受部）
２３'  軸受部材（軸受部）
２４、２４'  バックスプリング
２５  トップフォイル
２６、２６'  溝（凹部）
２７、２７'  溝部（凸部）
２８  突起
２９  溝間の部分
３０、３０'  隙間
３１、３１'  クッション部
３２  突起部（クッション部）
３３  切欠部（クッション部）
３４  浅い溝
３５  ゴム柱（クッション部）
【図１】
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【図２】
0003861018.tif 000003
【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】
0003861018.tif 000009