径向箔轴承的制作方法

本公开涉及径向箔轴承。

本申请根据2017年3月15日在日本申请的特愿2017-050128号要求优先权，将其内容援引于此。

背景技术：

以往，作为高速旋转体用的轴承，公知有外插于旋转轴而使用的径向轴承。作为这样的径向轴承，具有形成轴承面的薄板状的顶箔、弹性地支承该顶箔的背箔、用于容纳所述顶箔和所述背箔的圆筒形的轴承壳体的径向箔轴承是公知的。作为径向箔轴承的背箔，主要使用将薄板成形为波纹板状的波箔。

在这样的径向箔轴承中，以“箔间摩擦带来的衰减效果的提高”或“顶箔的刚性的加强”等为目的，在顶箔和背箔之间插入中间箔(例如，参照专利文献1)。该中间箔形成为薄板状，与波纹板状的波箔的山部的顶部弹性接触，通过与该顶部的滑动而引起由摩擦产生的能量散逸，使膜压变动衰减。即，能够通过该衰减效果抑制旋转轴的轴振动(自激振动)，使该轴振动容易收敛。

另外，在专利文献2中公开了径向箔轴承。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-20463号公报

专利文献2：日本实开昭61-38323号公报。

技术实现要素：

发明所要解决的问题

本公开的目的在于，实现提高由上述中间箔和背箔的摩擦引起的衰减效果。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本公开的一个方式提供径向箔轴承，包括：波纹板状的背箔；以及中间箔，被所述背箔支承，所述中间箔具有：平面部，与所述背箔的波纹板状的山部对置；以及突出部，在所述背箔的波纹板状中，在至少任意一个山部的顶部和与该山部相邻的山部的顶部之间的周向位置经由分支向所述背箔侧突出。

另外，在本公开的上述方式中，也可以是：在所述中间箔的所述平面部，在所述背箔的波纹板状中，在至少任意一个山部的顶部和与该山部相邻的山部的顶部之间的周向位置设置有第一分支位置，所述突出部包括从所述第一分支位置延伸的第一分支片。

另外，在本公开的上述方式中，也可以是：在所述中间箔的所述平面部，在所述背箔的波纹板状中，在至少任意一个山部的顶部和与该山部相邻的山部的顶部之间的周向位置设置有与所述第一分支位置不同的第二分支位置，所述突出部包括从所述第二分支位置延伸的第二分支片。

此外，在本公开的上述方式中，也可以是：所述第一分支片包括从所述平面部向径向外侧分离的分离部和从所述分离部延伸并朝向所述平面部向径向内侧接近的接近部。

另外，在本公开的上述方式中，也可以是：在所述中间箔的所述平面部，在所述背箔的波纹板状中，在至少任意一个山部的顶部和与该山部相邻的两侧的山部的顶部之间的各自的周向位置设置有一组分支位置，所述突出部包括从所述一组分支位置延伸的一组分支片。

发明的效果

根据本公开，能够实现中间箔和背箔的摩擦带来的衰减效果的提高。

附图说明

图1是表示应用了本公开的径向箔轴承的涡轮机的一个例子的侧视图。

图2是示出了本公开的径向箔轴承的第一实施方式的图。

图3a是图2所示的径向箔轴承所具备的顶箔的展开图。

图3b是将图2所示的径向箔轴承所具备的顶箔平坦化而表示的侧视图。

图4是表示图2所示的径向箔轴承的主要部分的立体图。

图5a是将图2所示的径向箔轴承的主要部分平坦化而示意性地表示的图。

图5b是将图2所示的径向箔轴承的主要部分平坦化而表示的侧视图。

图6是图5b所示的主要部分的放大图。

图7a是表示本公开的径向箔轴承的第二实施方式的图，是将径向箔轴承的主要部分平坦化而示意性地表示的图。

图7b是表示本公开的径向箔轴承的第二实施方式的图，是将径向箔轴承的主要部分平坦化而表示的侧视图。

图8是沿图7a的线a-a截取的放大剖视图。

图9a是表示本公开的径向箔轴承的第三实施方式的图，是将径向箔轴承的主要部分平坦化而示意性地表示的图。

图9b是表示本公开的径向箔轴承的第三实施方式的图，是将径向箔轴承的主要部分平坦化而表示的侧视图。

图10是沿图9a的线b-b截取的放大剖视图。

图11是示出了本公开的径向箔轴承的第四实施方式的图。

具体实施方式

以下，参照附图更详细地描述本公开的径向箔轴承。

图1是表示应用了本公开的径向箔轴承的涡轮机的一个例子的侧视图。图1中附图标记1表示旋转轴，附图标记2表示设置在旋转轴的轴向的一侧的前端的叶轮，附图标记3表示本公开所涉及的径向箔轴承。另外，在图1中省略，仅记载了一个径向箔轴承，但通常在旋转轴1的轴向上设置两个径向箔轴承，构成旋转轴1的支承结构。因此，在本实施方式中也设置有两个径向箔轴承3。

在旋转轴1上外插(插通)有径向箔轴承3。在旋转轴1的叶轮2和径向箔轴承3之间设置有推力轴环4。在该推力轴环4的轴向两侧配置(插通)有与该推力轴环4对置的推力轴承5。

另外，叶轮2配置在成为静止侧的壳体6内，在与壳体6之间设有端部间隙7。

第一实施方式

图2是示出了本公开的第一实施方式的图。如图2所示，该第一实施方式的径向箔轴承3是外插在旋转轴1上并具有支承该旋转轴1的圆筒状的插通孔12a的轴承。

将与径向箔轴承3的中心轴(即插通孔12a的中心轴)平行的方向称为轴向，将与上述中心轴交叉的方向称为径向，将绕上述中心轴的方向称为周向。

该径向箔轴承3构成为包括：与旋转轴1的周向侧面(外周面)对置配置的圆筒状的顶箔9(即，包围旋转轴1的周向侧面的顶箔9)；配置在该顶箔9的径向外侧的中间箔10；配置在该中间箔10的径向外侧的背箔11；以及配置在该背箔11的径向外侧的轴承壳体12(壳体)。

轴承壳体12是构成径向箔轴承3的最外部的圆筒状的部件。在轴承外壳12的侧面设置有插通孔12a(连通圆筒状部件的底面和上面的孔)，在该插通孔12a中插通有旋转轴1。在轴承壳体12和旋转轴1之间，从径向外侧朝向内侧，以背箔11、中间箔10、顶箔9的顺序配置。即，在轴承壳体12的插通孔12a中收容有背箔11、中间箔10、顶箔9。因此，背箔11被插通孔12a的内周面支承，中间箔10被背箔11支承，顶箔9被中间箔10支承。另外，轴承壳体12只要设置有插通孔12a，则也可以是圆筒状以外的部件(例如棱柱状的部件)。在该轴承壳体12的插通孔12a中，在其内周面上沿该轴承壳体12的轴向形成有槽14。即，在轴承壳体12的内周面，遍及该轴承壳体12的轴向的全长形成有槽14。即，在与插通孔12a的轴向正交的轴承壳体12的截面中，在内周面设有向径向外侧凹陷的凹部。该槽14可容纳顶箔9的端部。

另外，如图2所示，在轴承外壳12两侧面(轴向的两端面)上分别形成有从插通孔12a的内周缘朝向径向外侧延伸的一对卡合槽15。本实施方式的卡合槽15分别形成在将轴承壳体12的侧面沿其周向大致分割成三部分的位置上。即，在本实施方式的轴承壳体12上设有三对卡合槽15。而且，在这些卡合槽15中卡合有后述的卡合部件30。另外，在本实施方式中，在三对卡合槽15中的二对卡合槽15之间配置有槽14。另外，一对卡合槽15在径向上与槽14相对。为了形成卡合槽15，可以适当选择利用立铣刀进行的切削加工或电解加工、线切割放电加工等。另外，卡合槽15也可以不形成为从轴承壳体12的内周缘贯通到外周缘。例如，卡合槽15也可以仅在轴承壳体12的内周面开口。

顶箔9沿着中间箔10的内表面卷绕成圆筒状，并被配置为形成在一个端部侧的第一凹凸部23a和形成在另一个端部侧的第二凹凸部23b分别与形成在轴承壳体12上的槽14卡合。该顶箔9如作为其展开图的图3a所示，以轴承周向为长边、以轴承长方向(轴向)为短边的矩形状的金属箔绕作为其侧视图的图3b中的箭头方向(长边的长度方向；轴承周向)卷绕成圆筒状而形成。

如图3a所示，在该顶箔9上在一个边侧(短边侧)形成有具有一个凸部21a和两个凹部22a而成的第一凹凸部23a，在与上述一个边(短边)相反的另一个边侧(短边侧)形成有具有两个凸部21b和一个凹部22b而成的第二凹凸部23b。第二凹凸部23b的凹部22b与第一凹凸部23a的凸部21a对应地形成，第一凹凸部23a的凹部22a与第二凹凸部23b的凸部21b对应地形成。

即、第二凹凸部23b的凹部22b形成为在以第一凹凸部23a与第二凹凸部23b重叠的方式将顶箔9卷绕成圆筒状时凸部21a穿过该凹部22b内。同样，第一凹凸部23a的凹部22a形成为在将顶箔9卷成圆筒状时凸部21b分别穿过该凹部22a内。

穿过了凹部22b、22a的凸部21a、21b如图2所示分别被拉出到轴承壳体12侧，其前端部被收容在轴承外壳12的槽14中(顶箔9的前端与槽14的内壁面抵接并被保持)。即，顶箔9的周向的两端被保持在轴承壳体12的插通孔12a的内周面上。顶箔9被设置成其端部与槽14的内表面接触。

另外，如图3b所示，顶箔9在形成有第一凹凸部23a的一侧(一个边侧)和形成有第二凹凸部23b的一侧(另一个边侧)，形成有与它们之间的中央部相比厚度薄(薄壁)的薄壁部24。如图2所示，这些薄壁部24以其外周面(轴承壳体12侧的面)成为比中央部的外周面凹陷的状态的方式被薄壁化而形成。

为了形成薄壁部24，例如通过蚀刻加工将顶箔9的两端部控制在10μm左右，形成所希望的厚度(薄)。具体而言，在设为轴承径φ35mm的情况下，若设顶箔9的厚度为100μm，则薄壁部24的厚度为80μm左右。

如图2所示，图3b所示的薄壁部24的周向的长度l为与槽13和背箔11的端部的山部11c中的一个对应的长度。另外，对于薄壁部24的周向的长度l，也可以代替图2所示的例子而设为与槽14和背箔11的端部的山部11c中的三个左右对应的长度。

如图2所示，背箔11配置在轴承壳体12的插通孔12a的内周面上。背箔11由箔(薄板)形成，并且弹性地支承中间箔10和顶箔9。作为这样的背箔11，可以使用例如波箔、日本特开2006-57652号公报或日本特开2004-270904号公报等中记载的弹簧箔、日本特开2009-299748号公报等中记载的背箔等。在本实施方式中，使用波箔作为背箔11。然而，上述弹簧箔或背箔可用作本公开的背箔。

在本公开中，背箔11由沿着轴承壳体12的周向布置的三个(多个)背箔片11a构成。这些背箔片11a的箔(薄板)在周方向上成形为波纹板状。另外，从轴向观察的侧面整体成形为大致圆弧状。在本公开中，背箔片11a的三个全部形成为相同的形状、尺寸。因此，这些背箔片11a将轴承壳体12的内周面大致分割成三部分而配置。另外，构成背箔11的背箔片的数量也可以适当变更。

另外，本实施方式中的“波纹板状”并不限定于仅由曲面构成的形状(例如正弦波状)，可以为向径向内侧凸出的部分和向径向外侧凸出的部分在周向上交替地配置的形状，可以一部分具备平坦部，即，具备在轴向观察时呈直线状延伸的部分，也可以组合多个平坦部而构成。

另外，这些背箔片11a在夹着槽14的位置隔开某种程度的间隙而配置。另一方面，在除此以外的位置，相互的端部接近地(比夹着槽14的间隙短)配置。即，背箔片11a没有延伸到槽14的周向位置。通过这样的结构，三个背箔片11a整体形成为大致圆筒形状，沿着轴承壳体12的内周面配置。即，在背箔片11a中，沿轴向观察时向径向内侧突出的山部11c和从山部11c观察时向径向外侧突出的谷部11b在圆周方向上交替地形成。

本实施方式中的谷部具备与轴承壳体12对置的平坦的谷部11b。平坦的谷部11b能够与插通孔12a的内周面抵接。另外，山部11c能够与中间箔10(后述的中间箔片10a)抵接。由此，背箔片11a尤其通过与中间箔片10a(中间箔10)接触的山部11c经由该中间箔片10a弹性地支承顶箔9。

另外，在径向箔轴承3的轴向形成由山部11c或谷部11b形成的流体的通路。另外，本实施方式的背箔片11a的周向两端均为谷部。

图5a是将图2的主要部分平坦化而示意性地表示的图。在这些背箔片11a上，在各自周向两端间的周向位置(沿着轴承壳体12的周向的方向的中央部)的轴向两侧周缘部分别形成有切口16。即，在沿着背箔片11a的周向的边缘部的周向两端之间的周向位置存在朝向轴向中间位置凹入的凹陷。如图4所示，该切口16形成在背箔片11a的谷部11b上。在本实施方式的切口16中，包括谷部11b及夹着该谷部11b而相邻的山部11c、11c的根部的区域朝向轴承壳体12的轴向中心部切口而形成。即，切口16形成在包括谷部11b在内的周向位置上。切口16形成在与轴承壳体12的卡合槽15对应的位置、即与卡合槽15重叠的位置。另外，切口16的周向的宽度形成为与卡合槽15的周向的宽度相同。

如图2所示，中间箔10配置在由三个背箔片11a构成的背箔11与顶箔9间，在本实施方式中，由沿轴承壳体12的周向配置的三个中间箔片10a构成。如图5a所示，中间箔片10a的展开形状形成为大致矩形形状，以由三个中间箔片10a形成大致圆筒状的方式分别以规定曲率弯曲，由此成为侧视圆弧状。本实施方式的中间箔片10a分别在径向上与背箔片11a的山部11c对置。

即，中间箔片10a能够与位于最靠近背箔片11a的周向两端的周向位置的山部11c抵接。另外，不夹着槽14而相邻的背箔片11a彼此的周向的分离间隔与该背箔片11a对应，与位于径向内侧的中间箔10彼此的周向的分离间隔相比变窄。

由至此的公开可知，本实施方式的径向箔轴承3包括：由一片箔形成的顶箔9、由三片箔形成的背箔11、和由三片箔形成的中间箔10。另外，构成中间箔10的中间箔片的数量也可以适当变更。

如图5a、图5b所示，中间箔片10a具有：平面部10b，与背箔11的山部11c的顶部相接；以及凹部10c(突出部)，比平面部10b更向径向外侧凹陷(突出)。

凹部10c形成为从中间箔片10a的径向内表面朝向径向外侧凹陷，且从中间箔片10a的径向外表面朝向径向外侧突出。

即，该凹部10c从顶箔9离开。如图5a所示，凹部10c形成在中间箔片10a的周向两端之间的周向位置上。本实施方式中的凹部10c具有：位于径向外侧且沿周向平坦的底部；以及位于底部的周向两端且向径向内侧延伸的锥部。即，凹部10c随着从底部沿周向离开，以从底部朝向径向内侧的方式延伸。凹部10c的锥部的周向的间隔随着从径向内侧朝向外侧而逐渐缩小。另外，凹部10c的底部的周向的宽度比背箔片11a的谷部11b的周向的宽度大。在本实施方式中，谷部11b平坦地形成。但是，在山部11c和谷部11b均具有一个峰并周期性地(即形成为正弦波状)形成的情况下，本公开中的谷部11b的周向的宽度设为山部11c的峰与谷部11b的峰的径向位置的中间的径向位置处的、背箔片11a的谷部11b的间隔。该中间箔片10a的外形具有与背箔片11a的外形大致相等的大小。这些中间箔片10a的三个全部形成为相同的形状、尺寸。因此，这些中间箔片10a将轴承壳体12的内周面大致分割成三部分而配置。

这些中间箔片10a配置在与背箔片11a对应的位置，在夹着槽14的位置隔开某种程度的间隙配置，在除此以外的位置，彼此的端部接近地配置。即，在本实施方式中，位于背箔片11a的两端的谷部11b未到达槽14的周向位置。中间箔片也同样没有到达槽14的圆周位置。中间箔片10a的厚度小于背箔片11a的厚度。中间箔10的刚度小于或等于背箔11的刚度的一半。通过这样的结构，三个中间箔片10a整体形成为大致圆筒形状，沿着轴承壳体12的内周面被背箔11支承而配置。

另外，在这些中间箔片10a上，如图5a所示，在各个周向两端之间的周向位置(沿着轴承壳体12的周向的方向的中央部)的轴向两侧周缘部形成有切口17。即，在沿着中间箔片10a的周向的边缘部的周向两端之间的周向位置存在朝向轴向中间位置凹入的凹陷。如图4所示，该切口17形成在中间箔片10a的凹部10c上。在本实施方式切口17中，形成在平面部10b、10b间的凹部10c的底部的一部分从其侧周缘朝向轴承壳体12的轴向中心部切口而形成。

切口17形成在与轴承壳体12的卡合槽15及背箔片11a的切口16对应的位置、即与卡合槽15及切口16重叠的位置，其周向宽度形成为与卡合槽15及切口16的周向宽度相同。

在这些卡合槽15和切口16、17中卡合有卡合部件30。如图5a、5b所示，卡合部件30具备一对向径向外侧延伸的卡合脚31和向轴向延伸的连接部32，一对卡合脚31与连接部32连接。一个卡合脚31与径向箔轴承3的一个侧面侧的卡合槽15和切口16、17卡合，另一个卡合脚31与径向箔轴承3的另一个侧面侧的卡合槽15和切口16、17卡合。即，卡合脚31嵌入在卡合槽15中。

如图5b所示，卡合脚31的径向长度与轴承壳体12的厚度、背箔片11a的厚度和中间箔片10a的厚度之和大致相等。另外，卡合脚31的宽度与卡合槽15及切口16、17的宽度大致相等。即，如图4所示，连接部32配置在背箔片11a的周向中央部的谷部11b内和中间箔片10a的凹部10c内。

通过这样的结构，卡合部件30的卡合脚31与轴承壳体12的卡合槽15、背箔片11a的切口16、中间箔片10a的切口17一起卡合，因此作为将中间箔片10a和背箔片11a保持在轴承壳体12上的保持部件(保持件)起作用。另外，该卡合部件30的连接部32被顶箔9覆盖。换句话说，连接部分32被保持在中间箔10的凹槽10c的底部和顶箔9之间。

另外，卡合部件30的卡合脚31或连接部32，如图4所示，可以是四棱柱状，也可以是圆筒状(圆棒状)。卡合部件30的粗细(厚度)形成为连接部32不与顶箔9接触而从顶箔9离开地配设的大小。这样的卡合部件30例如可以通过将由不锈钢等构成的金属箔蚀刻加工成コ字状来形成。另外，也可以通过对金属丝状的金属棒进行弯曲加工来形成。

如图5b所示的主要部分的放大图即图6所示，在配置有卡合部件30的部分，中间箔片10a及背箔片11a能够在夹着卡合部件30的两侧的位置相互抵接。即，在中间箔片10a上，除了在平面部10b上与背箔片11a的山部11c的顶部接触的接触点p1之外，还形成有在凹部10c中与背箔片11a的山部11c的顶部以外的部位接触的接触点p2。

如图4所示，中间箔片10a的凹部10c在由卡合部件30夹着底面11b1的两侧的位置，如图6所示，与背箔片11a的山部11c的侧面11c1相接。侧面11c1位于山部11c的顶部的周向两侧且位于该顶部的径向外侧。即，在背箔片11a的波纹板状中，在任意一个山部11c的顶部和与该山部11c相邻的山部11c的顶部间的周向位置配置有凹部10c。

换言之，背箔片11a的波纹板状中，在相当于任意一个山部11c的顶部和与该山部11c在周向上相邻的其他山部11c的顶部之间的位置配置有凹部10c。

山部11c的侧面11c1为曲面，与该侧面11c1接触的凹部10c的侧壁面10c1(接触面、上述锥部的径向外表面)为斜面。一对侧壁面10c1的周向的间隔随着从径向内侧朝向外侧而逐渐缩小。即，山部11c的侧面11c1与凹部10c的侧壁面10c1在接触点p2的一点接触，在其他部位分离，容易产生由接触点p2处的摩擦引起的能量耗散。这样，由一个卡合部件30形成两个接触点p2。

如图6所示，山部11c的侧面11c1是在轴向观察时向径向内侧鼓出的曲面，但也可以在轴向观察时呈直线状延伸。凹部10c的侧壁面10c1在轴向观察时呈直线状延伸，但也可以是在轴向观察时向径向外侧鼓出的曲面。如果侧面11c1和侧壁面10c1的至少一方是向另一方鼓出的曲面，则两者能够在一个接触点接触，在其他部分分离。

接着，对由这样的结构构成的径向箔轴承3的作用进行说明。

在旋转轴1停止的状态下，顶箔9通过由背箔11(三个背箔片11a)经由中间箔10(三个中间箔片10a)向旋转轴1侧施力而与旋转轴1紧密接触。另外，在本实施方式中，由于顶箔9的两端部成为薄壁部24，所以在这些薄壁部24中几乎不产生紧固旋转轴1的力(局部的预加载)。

并且，当使旋转轴1向图2中的箭头p方向起动时，最初以低速开始旋转，之后逐渐加速而以高速旋转。于是，如图2中箭头q所示，从顶箔9、中间箔10、背箔11各自一端侧引入周围流体，流入顶箔9和旋转轴1之间。由此，在顶箔9和旋转轴1之间形成流体润滑膜。

该流体润滑膜的膜压作用在顶箔9上，经由与该顶箔9相接的中间箔10按压背箔片11a的各个山部11c。于是，通过背箔片11a被中间箔10按压，其山部11c被推开，由此，背箔片11a开始在轴承壳体12上沿其周向移动。即，由于背箔片11a(背箔11)经由中间箔10弹性地支承顶箔9，因此在从顶箔9受到负荷时，通过向其周向变形，允许顶箔9和中间箔10的挠曲，并对其进行支承。

在此，如图5b所示，在背箔片11a上，卡合部件30的卡合脚31插入并卡合在设置于其侧周缘部的切口16中，这作为与轴承壳体12之间的止转部起作用。因此，背箔片11a的各个山部11c以卡合部件30所卡合的切口16为固定点(固定端)沿周向变形(移动)，但是背箔片11a自身中心不会从固定位置偏移。

另外，背箔片11a在沿周向变形(移动)时，受到与轴承壳体12、中间箔10之间的摩擦的影响，因此在其两端部，即在自由端侧容易变形(容易移动)，但在上述固定点(固定端)侧难以变形。

因此，在自由端侧和固定端侧，存在背箔片11a的支承刚性产生差异的情况。但是，在本实施方式中，由于将切口16形成在背箔片11a的周向中央部，因此卡合部件30的固定点成为背箔片11a的周向中央部，固定端和自由端之间的距离变短，所以上述支承刚性的差变小。

进而，在本实施方式中，由于将背箔11分割为三个背箔片11a，因此与由单一箔形成背箔11的情况相比，固定端与自由端之间的距离变短，因此，自由端侧与固定端侧之间的支承刚性的差变得更小。

另外，在旋转轴1高速旋转时，由于抑制了卡合部件30向背箔片11a轴向运动，因此，即使在意外地作用有冲击等的情况下，背箔片11a不会从轴承壳体12脱落。同样地，中间箔片10a形成有配置卡合部件30的连接部32的凹部10c，在形成于该凹部10c的切口17配置卡合部件30的卡合脚31，并经由卡合部件30与卡合槽15卡合，所以即使在意外地作用有冲击等情况下，也不会在轴承壳体12内旋转，能够抑制在轴承壳体12内向轴向移动。另外，由于在径向上由顶箔9覆盖，因此能够抑制卡合部件30的脱落。由此，抑制了中间箔片10a从径向箔轴承3脱落的情况。

另外，在中间箔10上形成能够配置卡合部件30的连接部32的凹部10c，凹部10c朝向配置在径向外侧的背箔11突出，因此如图6所示，凹部10c在夹着背箔11的谷部11b的底面11b1的两侧的位置，与背箔11的山部11c的侧面11c1相接。因此，中间箔10和背箔11不仅在平面部10b处接触，而且在凹部10c处也接触，两者接触面积增加，因此，由中间箔10和背箔11的摩擦产生的衰减效果提高，能够进一步提高支承高速旋转的旋转轴1时的稳定性。

另外，如图6所示，每一个卡合部件30形成两处接触点p2，其在本实施方式中，如图2所示，形成中间箔片10a及背箔片11a的个数量(三个量)，因此中间箔10与背箔11的接触面积除了接触点p1之外，能够使接触点p2增加六个量。另外，由于背箔11的山部11c的侧面11c1为曲面，与侧面11c1相接的凹部10c的侧壁面10c1为斜面，因此，两者在接触点p2以一点接触，在其他部分分离，所以中间箔10和背箔11的约束变得困难，容易产生两者的“滑动”。

第二实施方式

接着，说明本公开的径向箔轴承的第二实施方式。在以下的说明中，对与上述实施方式相同或同等的结构标注相同的符号，并简略或省略其说明。

图7a、7b是表示适用于图1所示的涡轮机的第二实施方式的径向箔轴承3a的图，图7a是将径向箔轴承3a的主要部分平坦化而示意性地表示的图，图7b是其侧视图。

在该第二实施方式中，在中间箔片10a(中间箔片10a)上设置有从平面部10b分支的分支片40(突出部)，这一点与上述实施方式不同。即，相对于中间箔片10a的径向外侧的面，向径向外侧突出的部位延伸接触。

如图7a所示，分支片40在平面部10b上形成狭缝41，将被狭缝41包围部分以向径向外侧突出的方式突出(切开)而形成。在本实施方式中，狭缝41由与周向平行的两条切口和连接该两条切口的端部的与轴向平行的一条切口形成。由该狭缝41包围的矩形状的分支片40以向径向外侧突出的方式倾斜地伸出。即，分支片40从平行的两条切口的、与平行于轴向的切口不连接的端部(与平行于轴向的切口相反侧的端部)延伸。分支片40从不与轴向平行的切口连接的端部沿周向分离，并且向径向外侧分离。

即，分支片40随着从平行的两个切口的与平行于轴向的切口相反侧的端部朝向平行于轴向的上述切口沿周向前进，而向径向外侧延伸。

换言之，从不与轴向平行的切口连接的端部沿周向分离，并且径向位置向径向外侧单调增加。即，本实施方式的分支片40在轴向观察时呈直线状延伸。该分支片40在背箔片11a的波纹板状中的在至少任意一个山部11c的顶部和与该山部11c相邻的山部11c的顶部之间的周向位置向背箔片11a侧突出。

另外，如图7b所示，分支片40以在周向上夹着背箔片11a的山部11c的方式成对设置。即，如图7a所示，狭缝41形成在与背箔片11a的山部11c对应的位置的周向的两侧，从这些狭缝41切开立起的分支片40的组以相互分离的方式延伸。即，沿周向分离且与周向平行的两对切口设置为分别与一个山部11c的周向位置重叠。朝向一个山部11c突出的一对分支片40的周向的间隔随着从径向内侧朝向外侧而逐渐扩大。并且，在与周向平行的两个切口中，从相互分离的一侧的端部延伸有与轴向平行的切口。根据该结构，以夹持山部、周向两端向径向外侧突出、其间位于径向内侧的方式构成两个分支片40。如图7b所示，在周向上夹着背箔片11a的山部11c而设置的两个分支片40(一组分支片)以从周向两侧夹持背箔片11a的山部11c的方式与山部11c接触。在本实施方式中，如图7a所示，在平面部10b上沿周向设有两列狭缝41，四个分支片40与一个山部11c接触。另外，狭缝41(分支片40)可以在周向上设置为单列，也可以设置为三列以上。

图8表示图7a所示的主要部分的a-a线向视放大剖视图。在中间箔10的平面部10b(位于沿中间箔10的轴向宽度追踪不包含分支且在周向上包围的大致圆形的闭曲线而得到的平面上的部分)上，在背箔11的周向上相邻的第一山部11c(图8所示的左侧的山部11c)的顶部与第二山部11c(图8所示的右侧的山部11c)的顶部之间，设有两个分支片40分支的分支位置43。另外，在本实施方式中，在平面部10b上，在第一山部11c的顶部与第二山部11c的顶部之间设有第一分支位置43a(图8所示的左侧的分支位置43)和在与第一分支位置43a不同的位置的第二分支位置43b(图8所示的右侧的分支位置43)。即，在背箔11的周向上相邻的第一山部11c的顶部与第二山部11c的顶部之间形成有两个分支片40。换言之，在周向上相邻的谷部11b之间，在周向上设有两个(一组)分支位置43。本实施方式的径向箔轴承3在所插通的旋转轴1未旋转的状态下，在分支位置43的径向位置，中间箔片10a和背箔片11a在径向上分离。

即，径向箔轴承3在所插通的旋转轴1未旋转的状态下，在周向上与分支位置43同等的位置，中间箔片10a和背箔片11a在径向上相互分离。

平面部10b在径向上与背箔11的山部11c对置。中间箔10具有在背箔11的波纹板状中的在山部11c的顶部和与该山部11c相邻的其他山部11c的顶部间的周向位置上经由分支向背箔11侧突出的突出部39。突出部39具备从平面部10b的第一分支位置43a延伸的第一分支片40a和从平面部10b的第二分支位置43b延伸的第二分支片40b。如图8所示，背箔11中位于在周向上相邻的两个山部11c的顶部间的第一分支片40a及第二分支片40b的周向的间隔随着从径向内侧朝向外侧而逐渐变窄。在本实施方式中，第一分支片40a和第二分支片40b均从轴向观察呈直线状延伸，但也可以是朝向径向外侧鼓出的曲面。

在夹着山部11c的顶部的周向两侧的位置(侧面11c1)分别接触有向相互分离的方向打开的一对分支片40。即，在中间箔片10a上，除了在平面部10b上与背箔片11a的山部11c的顶部接触的接触点p1之外，还形成有在分支片40上与背箔11a的山部11c的顶部以外的部位接触的接触点p3。

在此，在插通的旋转轴1未旋转的状态下，也有在夹着山部11c的顶部的两个接触点p3之间未构成接触点的情况。在该情况下，通过插通的旋转轴1旋转，在夹着山部11c的顶部的两个接触点p3之间产生接触点p1。另外，分支片40的径向外侧的面从山部11c的顶部侧朝向与该山部11c相邻的谷部11b，超过接触点p3而延伸。但是，未到达与该山部11c相邻的谷部11b的径向位置。

山部11c的侧面11c1为曲面，与该侧面11c1接触的分支片40为平面状。即，山部11c的侧面11c1和分支片40在接触点p3的一点接触，在其他部位分离，容易在接触点p3产生滑动。

根据上述结构的第二实施方式，在背箔11的周向上相邻的第一山部11c的顶部与第二山部11c的顶部间，设置有分支片40(第一分支片40a及第二分支片40b)从平面部10b分支的第一分支位置43a及第二分支位置43b，如图8所示，分支片40与背箔11的山部11c的顶部以外的部位相接。因此，中间箔10a和背箔11不仅在平面部10b和凹部10c中接触，而且也在从平面部10b分支的分支片40中接触，由于两者的接触位置增加，所以由中间箔10a和背箔11的摩擦产生的衰减效果提高。即，每一个山部11c还形成两个接触点p3。

另外，由于分支片40以在周向上夹着背箔11的山部11c的方式成对设置，因此无论在背箔11以沿周向伸长或收缩方式变形的哪一种情况下，都能够始终保持与山部11c的接触状态，能够提高由中间箔10a和背箔11的摩擦产生的衰减效果。

第三实施方式

接着，说明本公开的径向箔轴承的第三实施方式。在以下的说明中，对与上述第一、第二实施方式相同或同等的结构标注相同的符号，并简化或省略其说明。

图9a、9b是表示适用于图1所示的涡轮机的第三实施方式的径向箔轴承3b的图，图9a是将径向箔轴承3b的主要部分平坦化而示意性地表示的图，图9b是其侧视图。

在该第三实施方式中，在中间箔10b(中间箔片10a)上设置有从平面部10b分支的分支片40b(突出部)这点，与第二实施方式不同。

如图9a所示，分支片40b在平面部10b上形成狭缝41b，将被狭缝41b包围部分以向径向外侧突出的方式伸出形成。即，本实施方式的分支片40b沿着周向从平面部10b向径向外侧突出，超过突出的峰而进一步向径向内侧延伸。在本实施方式中，狭缝41b形成为h字状，由该狭缝41b形成的两个分支片40b以向径向外侧突出的方式呈曲面状伸出而成为波纹板形状。即，在从径向观察的情况下(参照图9a)，分支片40b从配置有h字状的狭缝41b的矩形状的区域的、周向两端的边分别向另外一侧端边延伸。并且，该两个分支片40b的前端在周向上分离。

如图9b所示，分支片40b配置在与背箔片11a的谷部11b对应的位置。即，分支片40b包括在径向上与谷部11b相对的位置，延伸至与谷部11b的周向两侧相邻的山部11c。但是，由于分支片40b的前端位于比山部11c的顶点靠谷部11b的一侧。因此，分支片40b延伸至包含一个山部11c而相邻的山部11c的周向位置。如图9a所示，在狭缝41b的中央部存在从径向观察背箔11露出的区域。从该露出的区域露出与背箔片11a的山部11c的顶部对应的位置。从该狭缝41b切开立起的分支片40b的组以相互背离的方式变形为曲面状，如图9b所示，与配置在与该狭缝41b的中央部对应的位置的山部11c的两侧的山部11c、11c接触。即，被分支片40b从周向两侧夹持的山部11c和未被分支片40b从周向两侧夹持的山部11c在周向上交替地配置。换言之，背箔片11a的山部11c的顶部和分支片40b的峰在周向上交替出现。进一步换言之，在山部11c的顶部和相邻的山部11c的顶部之间设有一个分支片40b的峰。另外，这里所说的峰是指径向位置的峰，即向径向外侧突出的部分。

如作为图9a所示的主要部分的b-b线向视放大剖视图的图10所示，在平面部10b上，在背箔11的周向上相邻的第一山部11c的顶部与第二山部11c的顶部间，设置有分支片40b分支的分支位置43b(第一分支位置)。即，在背箔11的周向上相邻的第一山部11c的顶部与第二山部11c的顶部之间形成有一个分支片40b(第一分支片)。本实施方式的突出部39具有分支片40b。分支片40b具有：分离部40b1，从平面部10b向径向外侧分离；接近部40b2，从分离部40b1(分离部40b1的径向外端)延伸并朝向平面部10b向径向内侧接近；以及前端部40b3，从接近部40b2(接近部40b2的径向内端)延伸并沿着平面部10b延伸。分离部40b1和接近部40b2以相同的曲率半径形成平滑的曲面形状。即，分离部40b1和接近部40b2整体形成为向径向外侧鼓出的曲面。另外，分离部40b1和接近部40b2也可以在轴向观察时组合直线形状和直线形状而构成，也可以将直线形状和曲线形状组合而构成。

分支片40b的分离部40b1与山部11c的侧面11c1接触。即，在中间箔片10a上，除了在平面部10b上与背箔片11a的山部11c的顶部接触的接触点p1之外，还形成有在分支片40b的分离部40b1上与背箔片11a的山部11c的顶部以外的部位接触的接触点p4。山部11c的侧面11c1是曲面，与该侧面11c1接触的分支片40b的分离部40b1是相互凸出的曲面。即，山部11c的侧面11c1与分支片40b的分离部40b1在接触点p4的一点接触，在其他部位分离，容易产生接触点p4处的滑动。即，在本实施方式中，由在周向上夹着一个山部11c的顶部的两个分支片40b构成接触点p4。另一方面，与该山部11c相邻的山部11c成为不具备与分支片40b的接触点的结构。另外，与分支片40b的分支位置43b和接触点p4之间的长度相比，从接触点p4到分支片40b的前端的长度变长。即，在本实施方式中，从接触点p4到分支片40b的前端的长度比从被接触点p4夹持的山部11p的顶部到接触点p4的长度长。

根据上述结构的第三实施方式，在背箔11的周向上相邻的第一山部11c的顶部与第二山部11c的顶部间设置有分支片40b从平面部10b分支的分支位置43b，如图10所示，分支片40b与背箔11的山部11c的顶部以外的部位相接。因此，中间箔10b和背箔11不仅在平面部10b和凹部10c中接触，而且在从平面部10b分支的分支片40b中也接触，由于两者的接触位置增加，所以由中间箔10b和背箔11的摩擦产生的衰减效果提高。

另外，由于分支片40b以每隔一个地夹着山部11c方式成对设置，因此无论在背箔11以沿周向伸长或收缩的方式变形的哪种情况下，都能够与山部11c接触。另外，分支片40b成为具有分离部40b1和接近部40b2的波纹板形状，所述分离部40b1从平面部10b向径向外侧分离，所述接近部40b2从分离部40b1延伸并朝向平面部10b向径向内侧接近，分支片40b在背箔11沿周向变形时，被山部11c按压，与背箔11(波箔)同样地，在图10中如符号s所示，发生侧滑(即沿周向伸长)。

此时，由于在分支片40b的前端部40b3和顶箔9之间也可会产生滑动，因此摩擦带来的衰减效果进一步提高。

第四实施方式

接着，说明根据本公开的径向箔轴承的第四实施方式。在以下的说明中，对与上述实施方式相同或同等的结构标注相同的符号，并简略或省略其说明。

图11是表示适用于图1所示的涡轮机的第四实施方式的径向箔轴承3d的图。

在该第四实施方式中，在轴承壳体12的两侧面形成有用于卡合中间箔片10a的卡合槽60，在中间箔片10a上形成有与卡合槽60卡合的卡合突片10d这一点与上述第一至第三实施方式不同。另外，第四实施方式的径向箔轴承3d具备与第二实施方式相同结构的中间箔10a。

如图11所示，中间箔片10a被固定在与背箔片11a不同的位置。卡合槽60以槽状从轴承壳体12的外周缘延伸到内周缘而形成。该卡合槽60在轴承壳体12的两侧面相互在轴向上对置而成对地形成。在本实施方式中，合计形成三对这样的卡合槽60，这些卡合槽60分别形成在将轴承壳体12的侧面沿其周向大致分割成三部分的位置上。这些卡合槽60以相对于上述卡合槽15错开半个间距的状态配置。对于卡合槽60，能够通过线切割放电加工进行加工。另外，也可以通过使用立铣刀等的切削加工来形成卡合槽60。

中间箔片10a在其一个短边侧的两端部分别形成有突出片，通过将这些突出片弯曲成大致直角，从而形成卡合突片10d。而且，这样形成的卡合突片10d通过在周向上相邻的背箔片11a间形成的间隙而与轴承壳体12的卡合槽60卡合，由此中间箔片10a分别以覆盖背箔片11a的状态保持在轴承壳体12上。这样保持在轴承壳体12上的中间箔片10a特别是形成在其两侧的卡合突片10d以夹持轴承壳体12的两侧面的方式与卡合槽60卡合。因此，即使在对径向箔轴承3施加了旋转轴1的轴摆动等引起的意料不到的外力时，中间箔片10a也不会在轴承壳体12内旋转，并且不在轴承壳体12内沿轴向移动，因此能够防止从轴承壳体12脱落。

另外，在本实施方式的中间箔片10a上，与上述第二实施方式的中间箔片10a不同，没有形成凹部10c。即，卡合部件30配置在中间箔片10a和背箔片11a之间，用于将背箔片11a固定到轴承壳体12上。

在上述结构的第四实施方式中，通过在中间箔片10a上形成分支片40，中间箔片10a与背箔11的接触面积增加，因此由中间箔10a和背箔11的摩擦产生的衰减效果提高，能够进一步提高支承高速旋转的旋转轴1时的稳定性。

以上，尽管已经参照附图说明了本公开的实施方式，但是本公开不限于上述实施方式。在上述实施方式中示出的各构成部件的各种形状、组合等是一例，在不脱离本公开的主旨的范围内，基于设计要求等能够进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。

例如，关于用于保持顶箔9、中间箔10、背箔11的槽、保持件的结构、数量，并不限定于上述实施方式，可以采用各种结构。

另外，在上述实施方式中，将轴承壳体12形成为圆筒状，但也可以在一个侧面或两个侧面一体地形成环状的凸缘，将整体形成为大致圆筒状。通过形成凸缘，能够使涡轮机向壳体等的安装变得容易。

【符号说明】

1旋转轴

3径向箔轴承

3a径向箔轴承

3b径向箔轴承

3d径向箔轴承

10中间箔

10a中间箔

10b中间箔

10a中间箔片

10b平面部

10c凹部(突出部)

10c1侧壁面(接触面)

11背箔

11b谷部

11b1底面

11c山部(第一山部、第二山部)

11c1侧面

12轴承壳体

12a插通孔

15卡合槽

16切口

17切口

30卡合部件

31卡合脚

32连接部

39突出部

40分支片(突出部)

40a第一分支片

40b第二分支片

40b分支片(第一分支片)

40b1分离部

40b2接近部

43分支位置

43a第一分支位置

43b第二分支位置

43b分支位置(第一分支位置)

50盖体

p1接触点

p2接触点

p3接触点

p4接触点