推力轴承的制作方法_4

文档序号:9756574阅读:来源:国知局
091]第二实施方式的推力轴承与第一实施方式的推力轴承3A(3)主要不同之处是以下这点:作为顶箔片,使用图4A、4B所示的构成。图4A是使示出顶箔片50的背面的俯视图和侧面图对应的说明图。图4B是本实施方式中的推力轴承的与图3C相同的位置处的截面图,图3C是图3A的3C-3C线向视截面图。
[0092]图4A、4B所示的顶箔片50与图3B所示的顶箔片11不同之处是以下这点:顶箔片50的固定边12(固定部13)及其附近部,即固定边12和比该固定边12更位于旋转轴I的旋转方向下游侧的附近部成为与其他的部位(外周端侧)相比而薄壁地形成的固定部侧薄壁部14。
[0093]固定部侧薄壁部14沿着固定边12的长度方向以直线状形成,与前述内周端侧薄壁部15同样地通过蚀刻加工等而形成。关于该固定部侧薄壁部14,通过相同的蚀刻加工工序而与内周端侧薄壁部15同时地形成,能够以与此相同的薄度形成。另外,例如在要比内周端侧薄壁部15更薄的情况等下,还能够通过除了内周端侧薄壁部15的蚀刻加工以外的工序而形成固定部侧薄壁部14。
[0094]在本实施方式中,为了通过固定部侧薄壁部14而使比该固定部侧薄壁部14更靠近旋转轴I的下游侧的部分更容易位移,使固定部侧薄壁部14比内周端侧薄壁部15更薄地形成。因此,对顶箔片50的板材(薄板)进行两次蚀刻加工,分别个别地进行内周端侧薄壁部15的加工和固定部侧薄壁部14的加工。关于固定部侧薄壁部14的厚度,优选为未进行利用蚀刻的切削加工的外周端侧的厚度(数百μπι左右)的50%至70%左右的厚度。通过以这样的厚度形成,从而能够使比固定部侧薄壁部14更靠近旋转轴I的下游侧的部分更容易位移。
[0095]另外,该固定部侧薄壁部14形成为,相对于图4Β所示的背箔片21而不挂在其波峰部23中的最接近固定边12的波峰部23的顶点(棱线)。即,固定部侧薄壁部14以包括固定边12且位于固定边12与最接近固定边12的波峰部23的顶点(棱线)之间的方式设定其宽度而形成。由此,顶箔片50,除了固定部侧薄壁部14和内周端侧薄壁部15以外的部位承载于全部的波峰部23上而由这些波峰部23均等地支撑,因而维持了图3D所示的倾斜角Θ。另外,通过形成固定部侧薄壁部14,从而比该固定部侧薄壁部14更接近端边I Ia的部分能够更容易地且顺利地位移(其倾斜角容易变更)。而且,通过形成这样的固定部侧薄壁部14,从而使顶箔片50容易位移,因而还能够使除了该固定部侧薄壁部14以外的部位的壁厚与现有技术相比更厚。
[0096]在本实施方式中,由于在顶箔片50的固定边12和相对于此的旋转方向下游侧的附近部形成有固定部侧薄壁部14,因而在将载荷施加于轴承时,靠近端边Ila的部分能够更容易地且顺利地位移。所以,在旋转轴I开始旋转之后,顶箔片50以固定部侧薄壁部14为中心而容易地且顺利地转动,因而容易得到顶箔片50的最佳倾斜角,轴承的负荷能力提高。
[0097]在受到高的推力载荷时,流体润滑膜的压力变高,因而顶箔片50未被背箔片21直接支承的部分,即位于背箔片21的波谷部22上的部位挠曲,存在压力从该部位释放而负荷能力下降的可能性。
[0098]可是,在本实施方式中,由于在顶箔片50的固定边12(固定边12及其附近)形成有固定部侧薄壁部14,因而不妨碍顶箔片50位移(弯曲)的活动,与现有技术相比,能够增厚构成顶箔片50的板材的板厚。所以,通过这样地增厚顶箔片50的板厚,从而能够减少未被背箔片21支承的部分处的挠曲,能够抑制负荷能力的下降。
[0099]接着,说明本发明的第三实施方式中的推力轴承。
[0100]第三实施方式的推力轴承与第二实施方式的推力轴承主要不同之处是以下这点:作为顶箔片,使用图5A至5C所示的构成。图5A是使示出顶箔片60的背面的俯视图和侧面图(前述俯视图的A-A线向视截面图)对应的说明图。图5B是图5A的5B-5B线向视截面图。图5C是波谷部侧薄壁部的说明图。
[0101]图5A至5C所示的顶箔片60与图4A、4B所示的顶箔片50不同之处是以下这点:在顶箔片的与图3D所示的背箔片21的波谷部22对置的部位,形成有与和波峰部23对置的部位相比薄壁地形成的波谷部侧薄壁部16。由于设置有多个波谷部22,因而也形成有多个波谷部侧薄壁部16。
[0102]波谷部侧薄壁部16以从顶箔片60的外周端延伸至内周端或者侧端的槽状形成,与前述内周端侧薄壁部15或固定部侧薄壁部14同样地,通过蚀刻加工等而形成。侧端是顶箔片60的周向上的一方侧的缘部。在本实施方式中,多个波谷部侧薄壁部16中的几个波谷部侧薄壁部16(在本实施方式中,3个)从顶箔片60的外周端延伸至内周端,其他的波谷部侧薄壁部16(在本实施方式中,3个)从顶箔片60的外周端延伸至侧端(参照图5A)。另外,关于波谷部侧薄壁部16,优选为与固定部侧薄壁部14同样的薄度。所以,在本实施方式中,对顶箔片60的板材进行两次蚀刻加工。例如,通过相同的蚀刻加工工序而形成波谷部侧薄壁部16和固定部侧薄壁部14,随后,关于内周端侧薄壁部15,通过另外的蚀刻加工工序而形成。此夕卜,在形成内周端侧薄壁部15时,形成有波谷部侧薄壁部16的部位未进行蚀刻加工,而是仅在避开波谷部侧薄壁部16的位置选择性地进行蚀刻加工。波谷部侧薄壁部16和固定部侧薄壁部14的加工工序和内周端侧薄壁部15的加工工序的顺序也可以与前述相反。
[0103]前述的“与背箔片21的波谷部22对置的部位”例如如下地定义。
[0104]S卩,如图5C所示,如果将背箔片21的波峰部23的顶点设为H,将波峰部23的与波谷部22邻接的位置即波峰部23与波谷部22的边界线(连接部)设为L,而且将顶点H与边界线L的底板30上的中间点设为M,则使在纸面上下方向上相当于夹着波谷部22的两个中间点M、M之间的顶箔片60的部位成为与波谷部22对置的部位。所以,如图5C所示,在与顶箔片60的中间点M、M之间对应的部位,形成有波谷部侧薄壁部16。此外,在图5C中,关于波谷部22具有宽度的情况而示出,但在波谷部22仅是弯折部而不具有宽度的情况下,只要前述边界线L在相邻的波峰部23、23之间为共通的(边界线L成为相邻的波峰部23、23的连接部),就照样能够使用前述的定义。
[0105]在本实施方式中,由于与第二实施方式同样地形成有固定部侧薄壁部14,因而与现有技术相比,能够增厚构成顶箔片60的板材的板厚。
[0106]如果流体润滑膜的压力作用于顶箔片60,则在被顶箔片60的内周端和外周端夹着的径向的中央部,容易朝向背箔片21挠曲(凹陷)。如果这样的挠曲变大,则在前述中央部,有时候流体润滑膜的压力下降,轴承的负荷能力变低。
[0107]S卩,在顶箔片60的内周端或外周端,形成于顶箔片60与推力环4之间的流体润滑膜的压力接近顶箔片60的周围的流体的压力(周围压力),与此相对的是,在被顶箔片60的内周端和外周端夹着的径向的中央部,前述流体润滑膜的压力比前述周围压力更高。
[0108]流体润滑膜具有这样的压力分布,由此,在前述中央部,存在与内周端侧或外周端侧相比而朝向背箔片21大大地挠曲(凹陷)的可能性。此时,在大大地挠曲的前述中央部,轴承间隙(流体润滑膜的厚度)增大,由此,有时候前述中央部中的流体润滑膜的压力下降,如前所述,负荷能力下降。
[0109]在本实施方式中,通过形成波谷部侧薄壁部16,从而使顶箔片60容易从其旋转轴I的旋转方向上游侧弯曲至下游侧,即在周向上弯曲(容易围绕与顶箔片60的面平行且沿径向延伸的轴弯曲),与此同时,将径向上的弯曲难度(弯曲刚性)(围绕与顶箔片60的面平行且与径向正交的轴弯曲的难度)维持为与波谷部侧薄壁部16形成之前同样的弯曲难度。所以,为了形成顶箔片60而使用与现有技术相比较厚的板材,从而能够在周向上维持与现有技术同样的弯曲容易度,并且在径向上与现有技术相比而难以弯曲,抑制中央部处的朝向背箔片21的挠曲。
[0110]因而,在本实施方式中,通过抑制径向中央部处的挠曲,从而能够在该部位抑制流体润滑膜的压力下降而负荷能力变低。
[0111]此外,在本实施方式中,形成固定部侧薄壁部14、内周端侧薄壁部15和波谷部侧薄壁部16全部,但不限定于此,也可以仅仅内周端侧薄壁部15和波谷部侧薄壁部16形成于顶箔片。即,也可以在第一实施方式的顶箔片11形成有本实施方式的波谷部侧薄壁部16。
[0112]接着,说明本发明的第四实施方式中的推力轴承。
[0113]如图6A至6D所示,第四实施方式的推力轴承3B(3)与第一实施方式的推力轴承3A
(3)主要不同之处是以下两点:在底板30的前述支撑区域31,形成有倾斜面32;和使背箔片21的波峰部23的高度全部相同。此外,图6A是将一部分剖视的推力轴承3的俯视图。图6B是为了说明顶箔片的构成而使示出其背面的俯视图和侧面图对应的说明图。图6C是图
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