推力轴承的制作方法

推力轴承的制作方法
【专利摘要】该推力轴承（3）是与设在旋转轴（1）上的推力环（4）对置配置的推力轴承，具备与推力环对置配置的顶箔带（10）、配置在顶箔带的与对置于推力环的面相反的面的一侧的后箔带（20）、和支承该后箔带的圆环板状的基板（30）。后箔带由多个后箔带片（21）形成。顶箔带由多个顶箔带片（11）形成。此外，在后箔带片与顶箔带片之间，分别配置有振动抑制箔带片（51、55）。
【专利说明】推力轴承
[0001 ] 本申请基于2014年I月30日在日本提出的特愿2014 —15684号及2014年10月3日在日本提出的特愿2014 — 205054号主张优先权，这里引用其内容。
技术领域
[0002]本发明涉及推力轴承。
【背景技术】
[0003]以往，作为高速旋转体用的轴承，已知有对置于设在旋转轴上的推力环而配置的推力轴承。作为这样的推力轴承，众所周知有箔带式的推力轴承即推力箔带轴承。推力箔带轴承的轴承面由柔软的箔带(金属制薄板)形成，在轴承面的下方具有用来柔软地支承该轴承面的箔带构造，以便能够将因振动或冲击产生的旋转轴的运动(推力环的轴向位移和倾斜)吸收。
[0004]作为这样的推力箔带轴承的一形态，已知有由将圆环板在周向上分割的多个单片形状的箔带片(顶箔带片)形成圆轮(圆环)状的轴承面、将这些顶箔带片分别用波纹板形状的箔带片(波形箔带片)支承的构造(例如参照专利文献I)。此外，在这样的推力箔带轴承中，已知有各个顶箔带片(厚度ΙΟΟμπι左右)相对于推力环具有倾斜角地配置、由此推力环与顶箔带片之间的轴承间隙形成为侧视为楔形的推力轴承。即形成为，随着从推力环(旋转轴)的旋转方向上游侧朝向下游侧，轴承间隙变窄。因而，如果推力环从轴承间隙较宽侧(上游侧)朝向轴承间隙较窄侧(下游侧)旋转，则润滑流体向楔形的轴承间隙流入，发挥推力轴承的负荷能力。
[0005]顶箔带片仅推力环(旋转轴)的旋转方向上游侧的端边固定在基板上，该端边构成为固定边。如果轴承载荷增加，则以该固定边(上游侧的端边)为支点，顶箔带发生位移以成为水平(与推力环的被支承面平行)，其倾斜角变小，当倾斜角成为0.1°左右时，推力轴承产生最大负荷能力。另一方面，波形箔带片以峰的棱线与顶箔带片的下游侧端边平行的方式配置，波形箔带片的仅推力环(旋转轴)的旋转方向下游侧的端边被固定在基板上。即，波形箔带片的上游侧的端边为自由端。
[0006]波形箔带片被这样配置固定，是因为在顶箔带片上产生的流体润滑膜的压力在轴承间隙$父窄侧(下游侧)变尚，通过将该部位以$父尚的刚性支承，能够提尚负荷能力。
[0007]此外，在专利文献2中，公开了将顶箔带片分别用波纹板状的箔带片(波形箔带片)支承的推力箔带轴承。
[0008]进而，在专利文献3?5中，公开了具备顶箔带及后箔带(波形箔带)的推力箔带轴承。在专利文献6中，公开了具备顶箔带及后箔带的径向箔带轴承。
[0009]专利文献1:日本特表2008 — 513701号公报。
[0010]专利文献2:日本特开平10 — 331847号公报。
[0011]专利文献3:日本特开2005 —155802号公报。
[0012]专利文献4:日本特开2012 —127444号公报。
[0013]专利文献5:日本特开2014 —145388号公报。
[0014]专利文献6:日本特开2012 —197887号公报。
[0015]在搭载有这样的推力轴承的旋转机械中，如果受到向旋转轴的轴向(推力方向)的振动或冲击，则旋转轴相对于壳体(机壳)相对地向推力方向振动。作为使这样的基于振动或冲击的旋转轴的振动衰减的要素，有作用在各箔带的接触面间的摩擦衰减。即，如果旋转轴的推力环经由流体润滑膜推压顶箔带，则顶箔带下的波形箔带被推入。此时，在顶箔带与波形箔带之间或在波形箔带与基板之间产生滑移(摩擦)，由此使该运动衰减。
[0016]但是，在前述以往的推力轴承的构造中有衰减不充分的情况，旋转轴与静止部(壳体)有可能发生接触。例如，在旋转机械是涡轮机械的情况下，叶轮有可能擦碰到壳体。

【发明内容】

[0017]本发明是鉴于前述情况而做出的，目的是提供一种推力轴承，前述推力轴承能够发挥更高的摩擦衰减效果，由此能够将向旋转轴的推力方向的振动及冲击良好地吸收。
[0018]在本发明的第I技术方案中，推力轴承是以对置于设在旋转轴上的推力环的方式配置的推力轴承，具备顶箔带、后箔带、基板，前述顶箔带以对置于前述推力环的方式配置，前述后箔带配置在前述顶箔带的与对置于前述推力环的面相反的面的一侧，前述基板配置在前述后箔带的与前述顶箔带侧相反的一侧，支承该后箔带，前述基板是圆环板状的。前述后箔带由在前述基板的周向上排列的多个后箔带片形成。前述顶箔带由分别配设在前述后箔带片之上的多个顶箔带片形成。此外，在前述后箔带片与前述顶箔带片之间，分别配置有振动抑制箔带片。
[0019]根据该第I技术方案，在后箔带片与顶箔带片之间分别配置有振动抑制箔带片。因此，当旋转轴受到向其轴向(推力方向)的振动或冲击、顶箔带片经由流体润滑膜被推入到推力环中时，相对于以往在顶箔带与后箔带(波形箔带)之间产生滑移(摩擦)，在该推力轴承中，在顶箔带片与振动抑制箔带片之间以及振动抑制箔带片与后箔带片之间分别产生滑移(摩擦)。因而，产生摩擦衰减的部位增加，由此能够发挥比以往更高的摩擦衰减效果，能够将向旋转轴的推力方向的振动及冲击良好地吸收。
[0020]本发明的第2技术方案在前述第I技术方案的推力轴承中，前述后箔带片的周向的至少一侧在径向上被分割为多个。此外，前述振动抑制箔带片的周向的至少一侧在径向上被分割为多个。
[0021]根据该第2技术方案，由于将后箔带片在径向上分割为多个，所以内周侧(径向内侦D的分割片和外周侧(径向外侧)的分割片能够分别独立地动作。因此，当顶箔带片被向后箔带片侧推入时产生的后箔带片的变形在径向上变得平滑，因而后箔带片的支承力也从内周侧朝向外周侧更平滑地变化。
[0022]另一方面，振动抑制箔带片也在径向上被分割为多个，所以该分割片对应于后箔带的分割片独立地运动，由此对于后箔带片的各个分割片的运动没有阻力地追随。因而，将后箔带片和振动抑制箔带片都在径向上分割，由此顶箔带片的径向上的变形变得平滑。
[0023]本发明的第3技术方案在前述第2技术方案的推力轴承中，前述后箔带片的周向的前述一侧在径向上被分割为多个，并且另一侧为在径向上连续的连续边。此外，前述振动抑制箔带片的周向的前述一侧在径向上被分割为多个，并且另一侧为在径向上连续的连续边。
[0024]根据该第3技术方案，由于后箔带片、振动抑制箔带片的各自的被分割的分割片借助连续边被一体化，所以后箔带片、振动抑制箔带片的向基板上的固定变容易。
[0025]本发明的第4技术方案在前述第3技术方案的推力轴承中，在前述后箔带片上，在沿径向被分割的多个后箔带分割片间形成有第I狭缝。此外，在前述振动抑制箔带片上，在沿径向被分割的多个振动抑制箔带分割片间，形成有与前述第I狭缝重叠的第2狭缝。
[0026]根据该第4技术方案，由于将振动抑制箔带分割片间的第2狭缝以与后箔带分割片间的第I狭缝重叠的方式形成，所以各个振动抑制箔带分割片更好地追随于分别对应的后箔带分割片的各个运动。
[0027]本发明的第5技术方案在前述第3或第4技术方案的推力轴承中，前述顶箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边为在前述基板上固定的顶箔带固定边。此外，前述振动抑制箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边为前述连续边，该连续边被与前述顶箔带片的前述顶箔带固定边一起固定在前述基板上。
[0028]根据该第5技术方案，能够在不将顶箔带片的形状从以往的形状变更的情况下形成为与以往相同。此外，由于将振动抑制箔带片的连续边与顶箔带固定边一起固定在基板上，所以能够使点焊接等的箔带片的固定点的数量与以往相同，因而能够抑制制造成本的上升。
[0029]本发明的第6技术方案在前述第3或第4技术方案的推力轴承中，前述顶箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边为在前述基板上固定的顶箔带固定边。此外，前述振动抑制箔带片的、前述旋转轴的旋转方向下游侧的端边为前述连续边，该连续边被与前述顶箔带片的前述顶箔带固定边一起固定在前述基板上。
[0030]根据该第6技术方案，将振动抑制箔带片用其下游侧的连续边与顶箔带固定边一起固定在基板上。因此，当顶箔带片经由流体润滑膜被推入到推力环中时，顶箔带片和振动抑制箔带片能够向相互对置的方向即相反的方向(在周向上相反的方向)滑移。因而，这些顶箔带片与振动抑制箔带片之间的相对的滑移量增加，能发挥更高的摩擦衰减效果。
[0031]本发明的第7技术方案在前述第I技术方案的推力轴承中，前述顶箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边为在前述基板上固定的顶箔带固定边。此外，前述振动抑制箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边被与前述顶箔带片的前述顶箔带固定边一起固定在前述基板上。
[0032]根据该第7技术方案，能够在不将顶箔带片的形状从以往的形状变更的情况下形成为与以往相同。此外，由于将振动抑制箔带片的端边与顶箔带固定边一起固定在基板上，所以能够使点焊接等的箔带片的固定点的数量与以往相同，因而能够抑制制造成本的上升。
[0033]本发明的第8技术方案在前述第I技术方案的推力轴承中，前述顶箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边为在前述基板上固定的顶箔带固定边。此外，前述振动抑制箔带片的、前述旋转轴的旋转方向下游侧的端边被与前述顶箔带片的前述顶箔带固定边一起固定在前述基板上。
[0034]根据该第8技术方案，将振动抑制箔带片在其下游侧的端边与顶箔带固定边一起固定在基板上。因此，当顶箔带片经由流体润滑膜被推入到推力环中时，顶箔带片和振动抑制箔带片能够向相互对置的方向即相反的方向(在周向上相反的方向)滑移。因而，这些顶箔带片与振动抑制箔带片之间的相对的滑移量增加，能发挥更高的摩擦衰减效果。
[0035]本发明的第9技术方案在前述第I?第8的任一个技术方案的推力轴承中，前述振动抑制箔带片由振动抑制合金形成。
[0036]根据该第9技术方案，除了由箔带间的滑移带来的摩擦衰减以外，还加上借助由振动抑制合金构成的振动抑制箔带片弯曲变形带来的衰减效果，因而能够发挥更高的摩擦衰减效果。
[0037]本发明的第10技术方案在前述第I?第9的任一个技术方案的推力轴承中，前述顶箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边为在前述基板上固定的顶箔带固定边。此夕卜，前述顶箔带片在相对于前述顶箔带固定边的前述旋转轴的旋转方向下游侧的附近部，具有与其他部分相比形成为薄壁的薄壁部。
[0038]根据该第10技术方案，能够使顶箔带片的旋转轴的旋转方向下游侧更容易且平滑地倾斜。因而，例如在推力环被一对推力轴承的顶箔带夹入那样的情况下，旋转轴的启动转矩减小。此外，在旋转轴开始旋转后，顶箔带片也容易且平滑地倾斜，所以容易得到最优倾斜角，负荷能力提尚。
[0039]本发明的第11技术方案在前述第I?第10的任一个技术方案的推力轴承中，前述后箔带片由交替地形成有峰部和谷部的波纹板状的波形箔带片形成，并且前述后箔带片的、前述旋转轴的旋转方向下游侧的端边为在前述基板上固定的波形箔带固定边，并且前述峰部的排列方向与前述波形箔带固定边交叉配置。此外，前述峰部形成为，其高度随着从前述旋转轴的旋转方向上游侧朝向前述旋转轴的旋转方向下游侧而变高。
[0040]根据该第11技术方案，能够用波形箔带片将顶箔带片弹性地支承。此外，该波形箔带片的、旋转轴的旋转方向下游侧的端边为在基板上固定的波形箔带固定边。因此，为了使得在顶箔带片上产生的流体润滑膜的压力在轴承间隙较窄侧即旋转轴的旋转方向下游侧变高，能将该旋转方向下游侧用较高的刚性支承，由此能够提高负荷能力。
[0041]本发明的第12技术方案在前述第I?第10的任一个技术方案的推力轴承中，在前述基板上，在支承前述后箔带片的各支承区域中，形成有随着从前述旋转轴的旋转方向上游侧的端部朝向旋转方向下游侧的端部而高度增加的倾斜面。
[0042]根据该第12技术方案，通过在该倾斜面上经由后箔带片(及振动抑制箔带片)配设顶箔带片，能够使顶箔带片的高度沿着倾斜面精度良好地变化。此外，此时关于后箔带片只要不使其高度变化而制作为恒定的高度就可以，因而能够抑制加工成本。
[0043]本发明的第13技术方案在前述第12技术方案的推力轴承中，前述后箔带片由交替地形成有峰部和谷部的波纹板状的波形箔带片形成，并且以前述峰部的排列方向与前述倾斜面的倾斜方向一致的方式配置。
[0044]根据该第13技术方案，能够用波形箔带片将顶箔带片弹性地支承。
[0045]根据本发明的推力轴承，由于在后箔带片与顶箔带片之间分别配置有振动抑制箔带片，所以能够在顶箔带片与振动抑制箔带片之间以及振动抑制箔带片与后箔带片之间分别产生滑移(摩擦)。因而，通过产生摩擦衰减的部位增加，能够发挥比以往更高的摩擦衰减效果，由此能够将向旋转轴的推力方向的振动及冲击良好地吸收。
【附图说明】
[0046]图1是表示应用了有关本发明的推力轴承的涡轮机械的一例的示意图。
[0047]图2是表示有关本发明的推力轴承的第I实施方式的图，是夹着推力环的状态的推力轴承的侧视图。
[0048]图3A是表示有关本发明的推力轴承的第I实施方式的俯视图。
[0049]图3B是图3A的A—A线向视剖视图。
[0050]图3C是为了说明第I实施方式的振动抑制箔带片及后箔带片的形状而使其俯视图与侧视图对应的说明图。
[0051 ]图4是有关本发明的推力轴承的第2实施方式的俯视图。
[0052]图5A是图4的B—B线向视剖视图。
[0053]图5B是第2实施方式的振动抑制箔带片的俯视图。
[0054]图5C是第2实施方式的后箔带片的俯视图。
[0055]图5D是为了说明第2实施方式的振动抑制箔带片及后箔带片的形状而使其俯视图与侧视图对应的说明图。
[0056]图6A是表示有关本发明的推力轴承的第3实施方式的俯视图。
[0057]图6B是图6A的C—C线向视剖视图。
[0058]图6C是为了说明第3实施方式的振动抑制箔带片及后箔带片的形状而使其俯视图与侧视图对应的说明图。
[0059]图7是有关本发明的推力轴承的第4实施方式的俯视图。
[0060]图8A是图7的D—D线向视剖视图。
[0061 ]图8B是第4实施方式的振动抑制箔带片的俯视图。
[0062]图SC是第4实施方式的后箔带片的俯视图。
[0063]图8D是为了说明第4实施方式的振动抑制箔带片及后箔带片的形状而使其俯视图与侧视图对应的说明图。
[0064]图9A是表示有关本发明的推力轴承的第5实施方式的俯视图。
[0065]图9B是图9A的E—E线向视剖视图。
[0066]图9C是为了说明第5实施方式的振动抑制箔带片及后箔带片的形状而使其俯视图与侧视图对应的说明图。
[0067]图1OA是表示有关本发明的推力轴承的第6实施方式的俯视图。
[0068]图1OB是图1OA的F—F线向视剖视图。
[0069]图1OC是为了说明第6实施方式的振动抑制箔带片及后箔带片的形状而使其俯视图与侧视图对应的说明图。
【具体实施方式】
[0070]以下，参照附图详细地说明本发明的推力轴承。另外，在以下的附图中，为了使各部件成为可辨识的大小，适当变更了各部件的比例尺。
[0071]图1是示意地表示应用了本发明的推力轴承的涡轮机械的一例的侧视图，在图1中，附图标记I是旋转轴，附图标记2是设在旋转轴的末端部的叶轮，附图标记3是有关本发明的推力轴承。
[0072]在旋转轴I上，在形成有叶轮2的一侧固定着推力环4，在该推力环4上，以夹持该推力环4的方式配置有一对推力轴承3。
[0073]此外，叶轮2配置在作为静止侧的壳体5内，在叶轮2与壳体5之间具有末端间隙(于77° 夕yryy 只)6。
[0074]此外，在旋转轴I上，在比推力环4靠中央侧设有径向轴承7。
[0075](第丨实施方式)
图2、图3A?图3C是表示应用在这样的结构的涡轮机械中的推力轴承3的第I实施方式的图。图2是夹着推力环4的状态的一对推力轴承3的侧视图。此外，图3A是推力轴承3的俯视图，图3B是图3A的A—A线向视剖视图，图3C是为了说明振动抑制箔带片及后箔带片的形状而使其俯视图与侧视图对应的说明图。
[0076]如图2所示，在该第I实施方式中，推力轴承3A(3)夹着推力环4分别配置在其两侧。这一对推力轴承3A(3)都为相同的结构，是与固定在旋转轴I上的圆环板状的推力环4对置配置的圆环状(圆筒状)的装置，将旋转轴I包围地设置。
[0077]推力轴承3A具备对置于推力环4地配置的顶箔带10、与该顶箔带10的与对置于前述推力环4的面相反的一侧的面对置地配置的后箔带20、配置在该后箔带20的与前述顶箔带10侧相反的一侧的圆环板状的基板30，还以在顶箔带10与后箔带20之间具有振动抑制箔带50的方式构成。
[0078]在本实施方式中，在一对推力轴承3A、3A的各自的基板30、30间，夹持着由双点划线表示的圆筒状的轴承衬垫40(参照图2)，基板30、30被紧固连结螺栓41经由轴承衬垫40连结。此外，一方的基板30的外表面被紧固连结螺栓41固定在壳体5上，因而一对推力轴承3A、3A在夹着推力环4的状态下被紧固连结螺栓41固定在壳体5上。
[0079]基板30如图3A所示那样是圆环板状、金属制的部件，在其外周部形成有多个(在本实施方式中是8个)用来将前述紧固连结螺栓41插通的贯通孔42。在该基板30上，在前述推力环4侧的面上，设有用来支承前述后箔带20及振动抑制箔带50、顶箔带10的支承区域。在本实施方式中，如后述那样后箔带20、振动抑制箔带50、顶箔带10都由多片(6片)后箔带片21、振动抑制箔带片51、顶箔带片11形成，因而，基板30将其周向6分割(等分割为6份)，形成有6个支承区域31。但是，在本实施方式中，这6个支承区域31是设计上的区域，形成这些支承区域31的基板30的表面为单纯的平面。
[0080]在这些各支承区域31中，如图2所示那样分别依次配置并支承着后箔带片21、振动抑制箔带片51、顶箔带片U。
[0081]如图3A?图3C所示，后箔带20由在基板30的周向上排列的6片后箔带片21形成。这些后箔带片21分别配置在基板30的各支承区域31上，由此在基板30的周向上排列。此外，这些后箔带片21形成得比后述振动抑制箔带片51或顶箔带片11稍小，因而如图3A所示那样在基板30上不会向推力环4侧露出，而被顶箔带片11及振动抑制箔带片51覆盖。
[0082]由这些后箔带片21构成的后箔带20由箔带(薄板)形成，将顶箔带10(顶箔带片11)弹性地支承。作为这样的后箔带20，例如使用波形箔带、在日本特开2006 — 57652号公报及日本特开2004 — 270904号公报等中记载的弹簧箔带、在日本特开2009 — 299748号公报等中记载的后箔带等。另外，在日本特开2006 — 57652号公报或日本特开2004 — 270904号公报中记载的弹簧箔带、在日本特开2009 — 299748号公报中记载的后箔带是在径向轴承中使用的箔带，但如果将它们以平面状展开来形成为圆环板状，则成为在推力轴承中使用的箔带。
[0083]在本实施方式中，如图3C所示，后箔带20由波形箔带构成，因而后箔带片21由波形箔带片构成。后箔带片21(波形箔带片)的厚度几百μπι左右的箔带(金属制薄板)借助压力成形被成形为波纹板状(波板状)，如图3C中用虚线表示那样，整体形成为接近于梯形的大致五边形状。
[0084]这样被成形为波纹板状的后箔带片21交替地配置形成有与基板30接触的谷部22、与顶箔带片11接触的峰部23。后箔带片21的旋转轴I的旋转方向下游侧的端边为后箔带片21(波形箔带片)的固定边21a(波形箔带固定边)。前述谷部22及峰部23如图3Α所示那样在与后箔带片21的固定边(端边)21a正交的方向上排列。即，谷部22、峰部23的排列方向在与前述固定边21a正交的方向上形成，因而，谷部22、峰部23以与前述固定边21a平行地延伸的方式形成。另外，多个峰部23的排列方向也可以在与固定边21a的延伸方向交叉的方向上形成。
[0085]这些谷部22及峰部23分别以大致等间距形成。此外，峰部23的高度形成为，随着从与前述固定边21a相反的一侧朝向固定边21a侧、即朝向在图3A中用箭头R表示的旋转轴I(推力环4)的旋转方向的下游侧，各变高既定的高度。另外，后箔带片21的与固定边21a相反的一侧的端部如图3C所示那样沿着谷部22的长度方向被切口。
[0086]此外，后箔带片21的固定边21a配置在与后述振动抑制箔带片51及顶箔带片11的旋转轴I的旋转方向下游侧的端边在俯视的状态下大致一致的位置。沿着作为该固定边2 Ia的谷部22的形成方向，被点焊(点焊接)固定在基板30上。
[0087]此时，由于后箔带片21的固定边21a整体由连续的一个谷部22形成，所以能够将该谷部22整体容易地熔接。因而，后箔带片21能够容易地进行借助熔接的固定。
[0088]另外，关于固定边21a向基板30的固定，在点焊以外还可以通过例如螺纹固定等来进行。
[0089]振动抑制箔带50也由如图3A所示那样在基板30的周向上排列的6片振动抑制箔带片51形成。这些振动抑制箔带片51由金属制或合金制的薄板(箔带)形成，特别优选的是由振动抑制合金形成。作为振动抑制合金，已知有复合型、强磁性型、重排型(転位型)、双晶型，任意一种合金都能够使用。具体而言，作为复合型使用片状石墨铸铁(Fe — C一Si类)、Cosmal — Z(A1 — Zn类)等，作为强磁性型使用TD镍(Ni类)、13%铬钢(Fe — Cr类)、无声合金(Fe —Cr—Al类)、特兰卡洛伊(卜歹 >"力口 )(Fe —Cr—Al—Mn类)、Gentalloy(Fe —Cr—Mo类)、NIVC010(Co—Ni类)等，作为重排型使用KIXI合金(Mn — Zr类)等，作为双晶型使用索诺斯通(乂 /只卜)(Mn一Cu类)、因克拉缪特(xT >"夕7$二一卜)(Cu—Mn一Al类)、银钦诺(二于/ 一》(Ni — Ti类)等。通过用这样的振动抑制合金制作振动抑制箔带片51，振动抑制箔带片51不仅是滑移(摩擦)，还通过其变形(弯曲变形)发挥振动抑制功能，能够起到较高的衰减效果。另外，也可以代替这些振动抑制合金，例如用铝或铜等金属形成。
[0090]这样的振动抑制箔带片51形成为相对于后述顶箔带片11的厚度为1/5?1/2左右的厚度，具体而言形成为30μπι?75μπι左右的厚度。通过形成为这样的范围的厚度，振动抑制箔带片51相对于顶箔带片11具有良好的追随性，由此发挥较高的摩擦衰减效果。如果振动抑制箔带片51的厚度相对于顶箔带片11的厚度不到1/5，则由与顶箔带片11或后箔带片21之间的擦碰带来的摩擦产生变少，有摩擦衰减效果下降的情况。此外，如果超过1/2，则相应于刚性变高，有对于顶箔带片11的追随性下降的情况。
[0091]此外，振动抑制箔带片51如图3C所示，形成为将扇形的顶点侧(包括顶点的部位)切除来使内周侧(径向内侧)、外周侧(径向外侧)分别为圆弧状的大致梯形。这样的形状的振动抑制箔带片51在基板30的各支承区域31上覆盖前述后箔带片21地分别配置，在基板30的周向上以等间隔排列并整体上配置为大致圆环板状，由此形成振动抑制箔带50。
[0092]另外，振动抑制箔带片51形成为比支承区域31小一圈，并且形成得比后箔带片21稍大。由此，振动抑制箔带片51不会与在周向上相邻的其他的振动抑制箔带片51相互干涉，此外不会使后箔带片21在推力环4侧露出，在将其上表面覆盖的状态下配置在各支承区域31中。但是，本发明并不限定于此，也可以将振动抑制箔带片51形成为与后箔带片21相同的大小，或者也可以形成得比后箔带片21小。
[0093]此外，该振动抑制箔带片51将旋转轴1(推力环4)的旋转方向上游侧的端边作为固定边52，借助该固定边52固定在基板30上。用该固定边52的向基板30的固定与前述后箔带片21的固定边21a同样由点焊(点焊接)进行。但是，在本实施方式中，如图3B所示，固定边52与后述顶箔带片11的固定边12—起点焊在基板30上。另外，关于这些固定边52、固定边12向基板30的固定，在点焊以外还可以例如用螺纹固定等进行。此外，振动抑制箔带片51比固定边52靠旋转方向下游侧被弯曲加工，由此被抬起，以便能够将后箔带片21的峰部23的高度量的高度差相应地吸收，旋转方向下游侧被载置在后箔带片21的峰部23上。另一方面，振动抑制箔带片51的旋转方向下游侧在本实施方式中为不被固定而单单支承在后箔带片21的峰部23上的自由端。
[0094]顶箔带10也由如图3A所示那样在基板30的周向上排列的6片顶箔带片11形成。这些顶箔带片11由厚度几百MI左右、例如150μηι左右的金属制的薄板(箔带)，形成为将扇形的顶点侧切除而使内周侧(径向内侧)、外周侧(径向外侧)分别为圆弧状的大致梯形。即，形成为与振动抑制箔带片51大致相同的大小、形状。将这样的形状的顶箔带片11在基板30的各支承区域31上覆盖前述振动抑制箔带片51来分别配置，在基板30的周向上以等间隔排列，整体上配置为大致圆环板状，由此形成顶箔带10。
[0095]另外，顶箔带片11与前述振动抑制箔带片51同样形成得比支承区域31小一圈，并且形成得比后箔带片21稍大。
[0096]由此，顶箔带片11不与在周向上相邻的其他的顶箔带片11相互干涉，此外不使后箔带片21及振动抑制箔带片51在推力环4侧露出，以将其上表面覆盖的状态配置在各支承区域31中。但是，本发明并不限定于此，例如也可以将顶箔带片11形成为与振动抑制箔带片51或后箔带片21相同的大小，或者形成得比振动抑制箔带片51或后箔带片21小。
[0097]此外，该顶箔带片11将旋转轴1(推力环4)的旋转方向上游侧的端边作为固定边12(顶箔带固定边)，用该固定边12固定在基板30上。即，该固定边12如图3Β所示那样重叠在振动抑制箔带片51的固定边52上，借助点焊(点焊接)被与该固定边52—起固定在基板30上。由此，能够使点焊的熔接点(固定点)与不使用振动抑制箔带片51的以往的情况相同，因而能够抑制制造成本的上升。
[0098]S卩，本实施方式的顶箔带片11的、旋转轴I的旋转方向上游侧的端边为在基板30上固定的固定边12。振动抑制箔带片51的、旋转轴I的旋转方向上游侧的端边为在基板30上固定的固定边52。该固定边52和与该振动抑制箔带片51重叠配置的顶箔带片11的固定边12—起被固定在基板30上。
[0099]另外，关于该固定边12的向基板30的固定，也可以借助螺纹固定等与振动抑制箔带片51的固定边52—起进行。
[0100]此外，顶箔带片11如图3B所示那样比其固定边12靠旋转方向下游侧被弯曲加工，由此被抬起以便能够将后箔带片21的峰部23的高度的高度差相应地吸收，旋转方向下游侧被载置在后箔带片21的峰部23上。另一方面，顶箔带片11的旋转方向下游侧的端边(后沿)侧与振动抑制箔带片51同样，为没有被固定而单单支承在后箔带片21的峰部23上的自由端。
[0101]在本实施方式中，将后箔带片21如前述那样配置成，使其谷部22及峰部23在与后箔带片21的固定边21a正交的方向上排列。因而，通过被载置在该后箔带片21上，振动抑制箔带片51及顶箔带片11以由后箔带片21的峰部23设定的初始倾斜角倾斜地配置，使得随着沿着前述峰部23的排列方向从固定边52或固定边12侧朝向后箔带片21的固定边21a侧逐渐从基板30的内表面远离。
[0102]所谓初始倾斜角，是载荷为零时的顶箔带片11相对于基板30的倾斜角。此外，所谓倾斜角，是如图3C所示那样由后箔带片21的峰部23的高度增加量决定的角度(坡度)θ。因而，如果载荷增加，则后箔带片21的峰部23被向基板30侧推入，整体平坦化，由此倾斜角Θ变得比初始倾斜角小。
[0103]此外，在顶箔带片11中，如图3Β所示，固定边12的附近部即相对于固定边12位于旋转轴I的旋转方向下游侧的附近部为相比其他部位形成为薄壁的薄壁部14。薄壁部14沿着固定边12形成为直线状，形成为构成顶箔带片11的其他部位的厚度(几百μπι左右)的50%?70%左右的厚度。这样的薄壁部14的形成例如可以借助蚀刻加工进行。
[0104]此外，该薄壁部14形成为，相对于图3Β所示的后箔带片21，不卡在其峰部23中的距固定边12最近的峰部23的顶点(棱线)上。即，薄壁部14设定其宽度来形成，使得位于固定边12与该固定边12侧的峰部23的顶点(棱线)之间。由此，顶箔带片11的薄壁部14以外的部位(其他部位)经由振动抑制箔带片51载置在全部的峰部23上，被它们均等地支承。此外，通过形成薄壁部14，顶箔带片11的比该薄壁部14靠旋转方向下游侧能够更容易且平滑地倾斜(能够偏斜)。进而，通过形成这样的薄壁部14，能够使该薄壁部14以外的部位的壁厚相比以往变厚。
[0105]接着，对于由这样的结构构成的推力轴承3Α(3)的作用进行说明。
[0106]在本实施方式中，如图2所示那样将推力轴承3Α设在推力环4的两侧。通过这样设在推力环4的两侧，能够尽量抑制推力方向的移动量。即，通过使推力移动量变小，能够使图1所不的末端间隙6变窄，由此能够提尚流体性能。
[0107]为了尽量抑制推力方向的移动量，两推力轴承3Α被相对于推力环4接近配置，使得不产生大的间隙。由此，两推力轴承3Α的顶箔带片11(顶箔带10)成为被相对于推力环4稍稍推压的状态。此时，在本实施方式中，由于在顶箔带片11上形成有薄壁部14，所以旋转方向下游侧(自由端侧)容易倾斜(容易弯曲)。因此，与推压量相比推压力变小，由此，旋转轴I的启动转矩变小。
[0108]即，以往预先带有比最优角大的倾斜角，以使得在载荷增大时顶箔带片的倾斜角成为最优角。因而，在旋转停止状态下，顶箔带片将推力环4从两面夹入，成为被推压的状态(作用有预加载的状态)。但是，以往由于顶箔带片的壁厚也是恒定的，所以向推力环4的推压力(预加载)变强，启动转矩变大。
[0109]相对于此，在本实施方式中，由于如前述那样在顶箔带片11上形成有薄壁部14，所以启动转矩变小。
[0110]此外，如果旋转轴I旋转，推力环4开始旋转，则推力环4与顶箔带片11一边相互擦碰，周围的流体一边被向形成在两者之间的楔形的空间中推入。如果推力环4达到一定的旋转速度，则在两者之间形成流体润滑膜。用该流体润滑膜的压力将顶箔带片11(顶箔带10)经由振动抑制箔带片51 (振动抑制箔带50)向后箔带片21 (后箔带20)侧推压，推力环4脱离与顶箔带片11的接触状态，非接触地旋转。
[0111]如果在此状态下如图2中用箭头V表示那样作用向旋转轴I的轴向的振动或冲击，则推力环4向顶箔带片11接近，由此流体润滑膜的压力变高，顶箔带片11被进一步向后箔带片21侧推入。
[0112]此时，在顶箔带片11与振动抑制箔带片51的接触面及振动抑制箔带片51与后箔带片21的接触面上分别产生由滑移带来的摩擦，由此顶箔带片11被推入的运动被抑制。此外，在被推入的顶箔带片11向原来的状态返回时，也发生因滑移带来的摩擦。
[0113]由此，通过由摩擦放热，振动等的动能被变换为热能而被消耗，由此能够得到摩擦衰减效果。因而，借助这样的推力轴承3A的摩擦衰减效果，能够可靠地避免图1所示的叶轮2擦碰到壳体5。
[0114]在本实施方式的推力轴承3A(3)中，由于在后箔带片21(波形箔带片)与顶箔带片11之间分别配置有振动抑制箔带片51，所以当旋转轴I受到向其轴向(推力方向)的振动或冲击而顶箔带片11经由流体润滑膜被推入到推力环4中时，相对于以往在顶箔带10与后箔带20(波形箔带)之间发生滑移(摩擦)，在该推力轴承3A(3)中，在顶箔带片11与振动抑制箔带片51之间及振动抑制箔带片51与后箔带片21之间分别发生滑移(摩擦)。因而，产生摩擦衰减的部位增加，由此能够发挥比以往高的摩擦衰减效果，能够将向旋转轴I的推力方向的振动或冲击良好地吸收。
[0115]此外，由于将振动抑制箔带片51的、旋转轴I的旋转方向上游侧的端边作为固定边52，将该固定边52与顶箔带片11的固定边12—起固定在基板30上，所以能够不将顶箔带片11的形状从以往的形状变更来形成为与以往相同，因而能够抑制成本的增加。即，在不将振动抑制箔带片51的固定边52插入到顶箔带片11的固定边12的下方而将顶箔带片11的固定边12直接向基板30安装的情况下，必须将顶箔带片11的高度相比以往与振动抑制箔带片51的厚度相应地增加。但是，通过将顶箔带片11的固定边12重叠在振动抑制箔带片51的固定边52上来固定，能够不需要这样的设计变更，不再需要新制作金属模等。
[0116]此外，由于将振动抑制箔带片51的固定边52与顶箔带片11的固定边12—起固定在基板30上，所以能够使点焊(点焊接)等的箔带片的固定点的数量与不使用振动抑制箔带片51的以往相同，因而能够抑制制造成本的上升。
[0117]此外，在将振动抑制箔带片51用振动抑制合金形成的情况下，除了由箔带间的滑移带来的摩擦衰减以外，还加上由振动抑制箔带片51变形(弯曲变形)带来的衰减效果，所以能够得到更高的摩擦衰减效果。
[0118]此外，由于在顶箔带片11的相对于固定边12的旋转方向下游侧的附近部形成有薄壁部14，所以在作用有载荷时旋转方向下游侧能够更容易且平滑地倾斜，因而启动转矩减小。此外，在旋转轴I开始旋转后，由于顶箔带片11容易且平滑地倾斜，所以也容易得到最优倾斜角，负荷能力提尚。
[0119]当受到较高的推力载荷时，由于流体润滑膜的压力变高，所以顶箔带片11没有经由振动抑制箔带片51直接支承在后箔带片21上的部分即位于后箔带片21的谷部22上的部位挠曲，有可能压力从这里排散而负荷能力下降。
[0120]但是，在本实施方式中，由于在顶箔带片11的固定边12侧形成有薄壁部14，所以能够不妨碍顶箔带片11倾斜(弯曲)的运动，与以往相比使顶箔带片11的板厚变厚。因而，通过这样使顶箔带片11的板厚变厚来提高其刚性，能够使没有被后箔带片21支承的部分处的挠曲变少，能够抑制负荷能力的下降。
[0121](第2实施方式)
接着，参照图4、图5A?图5D对本发明的推力轴承3的第2实施方式进行说明。另外，图4是推力轴承的俯视图，图5A是图4的B-B线向视剖视图，图5B是振动抑制箔带片的俯视图，图5C是后箔带片的俯视图，图f5D是为了说明振动抑制箔带片及后箔带片的形状而使其俯视图与侧视图对应的说明图。
[0122]第2实施方式的推力轴承3B(3)与第I实施方式的推力轴承3A(3)不同的地方是，如图5B、图5C所示，后箔带片21的周向的至少一侧在径向上被分割为多个，振动抑制箔带片51的周向的至少一侧在径向上被分割为多个。另外，在本实施方式的说明中，对于与第I实施方式同样的构成要素赋予相同的附图标记，省略其说明。以下，主要说明与第I实施方式不同的结构。
[0123]后箔带片21的周向的一侧、在本实施方式中与作为旋转轴I的旋转方向下游侧的端边的固定边21a相反的一侧(旋转方向上游侧)在径向上被等分割为4个(多个)，作为另一侧的固定边21a为在径向上连续的连续边。这样与固定边21a相反的一侧被分割为4个，由此后箔带片21由4个带状的后箔带分割片21b(波形箔带分割片)和固定边21a(连续边)构成。
[0124]在4个带状的后箔带分割片21b间，分别形成有第I狭缝21c。这些第I狭缝21c在本实施方式中形成为圆弧状，所述圆弧状形成与后箔带片21的外周形成的圆同心的圆的一部分。这些第I狭缝21c的宽度被设定为在径向上相邻的后箔带分割片21b相互不干涉而能独立运动那样的尺寸。通过用这样的宽度的第I狭缝21c将后箔带片21的一侧分割为4个带状的后箔带分割片21b，这4个带状的后箔带分割片21b能够分别独立地运动。
[0125]本实施方式的第I狭缝21c的末端(靠近固定边21a的末端)位于固定边21a的附近。另外，第I狭缝21c的上述末端也可以与固定边21a接触。
[0126]此外，在设后箔带片21的周向上的长度为Lu、设固定边21a的周向上的长度(宽度)为L12、设第I狭缝21c的周向上的长度(S卩，后箔带分割片21b的周向上的长度)为L13的情况下，这些长度也可以满足下述式子。
[0127]2/3 X (Lu — L12) ^Li3^ I X (Lu — L12)
此外，在本实施方式中，特别是位于外周侧(径向外侧)的两个后箔带分割片21b的峰部23形成为，在将处于相同列上的峰部23彼此比较的情况下，顶部的高度比位于内周侧(径向内侦D的两个后箔带分割片21b的峰部23稍高。由此，后箔带片21支承顶箔带片11的力在外周侧变强，在内周侧变弱，能够与流体润滑膜的压力平衡。即，流体润滑膜的压力在顶箔带片11的外周侧为高压，在内周侧为低压，所以后箔带片21在外周侧将顶箔带片11相对较强地支承，在内周侧较弱地支承，由此作用在顶箔带片11上的力能够在外周侧和内周侧平衡，顶箔带片11在外周侧和内周侧都被大致相等地向后箔带片21侧推入。
[0128]此外，振动抑制箔带片51如图5B所示，其外形形成为将扇形的顶点侧切除而使内周侧(径向内侧)、外周侧(径向外侧)分别为圆弧状的大致梯形。周向的一侧、在本实施方式中旋转轴I的旋转方向下游侧在径向上被等分割为4个(多个)，作为另一侧(旋转方向上游侦D的固定边5 Ia为在径向上连续的连续边。这样与固定边51a相反的一侧被分割为4个，由此振动抑制箔带片51由4个带状的振动抑制箔带分割片51b和固定边51a(连续边)构成。
[0129]在4个带状的振动抑制箔带分割片51b间，分别形成有第2狭缝51c。这些第2狭缝51c在本实施方式中形成为圆弧状，所述圆弧状形成与振动抑制箔带片51的外周形成的圆同心的圆的一部分。这些第2狭缝51c的宽度设定为在径向上相邻的振动抑制箔带分割片51b不相互干涉而能够独立运动那样的尺寸。此外，这些第2狭缝51c如图所示那样以与后箔带片21的第I狭缝21c重叠的方式形成配置。
[0130]本实施方式的第2狭缝51c的末端(靠近固定边51a的末端)位于固定边51a的附近。另外，第2狭缝51c的上述末端也可以与固定边51a接触。
[0131]此外，在设振动抑制箔带片51的周向上的长度为L21、设固定边51a的周向上的长度(宽度)为L22、设第2狭缝51c的周向上的长度(即振动抑制箔带分割片51b的周向上的长度)为L23的情况下，这些长度也可以满足下述式子。
[0132]2/3 X (L21-L22) ^L23^ I X (L21-L22)
通过用这样的第2狭缝51c将振动抑制箔带片51的一侧分割为4个带状的振动抑制箔带分割片51b，这4个带状的振动抑制箔带分割片51b能够分别独立地运动。此外，通过将4个带状的振动抑制箔带分割片51b以与4个带状的后箔带分割片21b的峰部23的顶部接触的状态载置，能够容易地追随于这4个带状的后箔带分割片21b中的对应的(接触的)后箔带分割片21b的运动。
[0133]此外，在本实施方式中也与上述第I实施方式同样，将顶箔带片11的、旋转轴I的旋转方向上游侧的端边作为在基板30上固定的固定边12。将振动抑制箔带片51的、旋转轴I的旋转方向上游侧的端边作为在基板30上固定的固定边51a。将该固定边51a和与该振动抑制箔带片51重叠配置的顶箔带片11的固定边12—起固定在基板30上。
[0134]在以往的推力箔带轴承构造(例如在上述专利文献2中公开的构造)中，在顶箔带的下游侧端边侧，轴承间隙也变得最窄，在高负荷时有达到亚微米的情况。因而，在该下游侧端边侧容易发生与推力环的接触，如果发生接触，则顶箔带磨损，轴承寿命下降，在最差的情况下有发生烧粘的情况。为了避免该情况，优选的是使顶箔带的下游侧端边和推力环总是平行。
[0135]但是，通常在推力箔带轴承中，其外周端侧的推力环的周速度比内周端侧的周速度快，所以在外周端侧流体润滑膜的压力(膜压)变高，在内周端侧周速较慢所以压力(膜压)变低。因此，顶箔带的外周端侧被向波形箔带侧推入、向从推力环离开的方向运动，另一方面，内周端侧通过向推力环侧竖起，有向推力环接近的情况。
[0136]结果，在顶箔带的下游侧端边侧，内周端侧的流体润滑膜的膜厚变得很薄，不再能承受高负荷。因此，在以往的推力轴承中，例如如专利文献2所示那样将波形箔带在径向上分割为多个。即，在内外周(径向的内侧和外侧)的波形箔带间设置狭缝，由此将波形箔带从内周侧到外周侧共计4分割，从内周侧朝向外周侧使支承力更平滑地变化。
[0137]但是，在这样的将波形箔带分割的推力轴承中，也有对于前述振动或冲击使旋转轴的振动衰减的效果不充分的情况，旋转轴与静止部(壳体)有可能发生接触。例如，在旋转机械是涡轮机械的情况下，叶轮有可能擦碰到壳体。
[0138]与这样的以往的技术比较，对本实施方式的推力轴承3B(3)的作用进行说明。
[0139]如果旋转轴1(推力环4)旋转，流体润滑膜的压力变高，顶箔带片11被向后箔带片21侧推入，则在顶箔带片11的外周侧周速度变快，流体润滑膜的压力(膜压)变高，在内周侧周速度较慢，膜压变低，所以顶箔带片11的外周部被向后箔带片21侧推入，要向从推力环4离开的方向运动，内周部要向推力环4侧竖起。
[0140]但是，在本实施方式中将后箔带片21在内外周4分割，使内周侧的后箔带分割片21b的峰部23的高度比外周侧的后箔带分割片21b低，所以支承顶箔带片11的力外周侧变强，内周侧变弱，因而能够与流体润滑膜的压力(外周侧为高压、内周侧为低压)平衡。由此，顶箔带片11被与内外周侧一起大致相等地向后箔带片21侧推入，在顶箔带片11的下游侧端边侧内周侧的流体润滑膜的膜厚变得很薄的情况被抑制，在高负荷时也维持顶箔带片11与推力环4的非接触状态。
[0141]此外，由于将后箔带片21在径向上分割为4个(多个)，所以内周侧的后箔带分割片21b和外周侧的后箔带分割片21b分别独立地动作。因此，当顶箔带片11被向后箔带片21侧推入时产生的后箔带片21的变形在径向上变得平滑，因而后箔带片的支承力也从内周侧朝向外周侧更平滑地变化。另一方面，振动抑制箔带片51也在径向上被分割为4个(多个)，所以振动抑制箔带分割片51b对应于后箔带分割片21b独立地运动，由此振动抑制箔带分割片51b对于各个后箔带分割片21b的运动没有阻力地追随。
[0142]在本实施方式的推力轴承3B(3)中，由于在后箔带片21(波形箔带片)与顶箔带片11之间分别配置有振动抑制箔带片51，所以旋转轴I受到向其轴向(推力方向)的振动或冲击，当顶箔带片11经由流体润滑膜被推入到推力环4中时，以往在顶箔带10与后箔带20(波形箔带)之间发生滑移(摩擦)，相对于此，在该推力轴承3B(3)中，在顶箔带片11与振动抑制箔带片51之间以及振动抑制箔带片51与后箔带片21之间分别发生滑移(摩擦)。因而，通过产生摩擦衰减的部位增加，能够发挥比以往更高的摩擦衰减效果，能够将向旋转轴I的推力方向的振动及冲击良好地吸收。
[0143]此外，由于将后箔带片21和振动抑制箔带片51都在径向上分割来使顶箔带片11的径向上的变形变平滑，所以能够抑制顶箔带片11与推力环4局部地接触，由此能够防止顶箔带片11的局部磨损，能够防止轴承寿命的下降及烧粘。
[0144]此外，由于将后箔带分割片21b、振动抑制箔带分割片51b分别用连续边一体化来形成后猜带片21 (后猜带片21 )、振动抑制猜带片51，所以能够谷易地进彳丁后猜带片21、振动抑制箔带片51的向基板30上的通过点焊等的固定。
[0145]此外，由于将振动抑制箔带分割片51b间的第2狭缝51c形成为与后箔带分割片21b间的第I狭缝21c重叠，所以能够使各个振动抑制箔带分割片51b相对于对应的后箔带分割片21b的各自的运动更好地追随。
[0146]此外，使振动抑制箔带片51的、旋转轴I的旋转方向上游侧的端边为固定边51a，将该固定边51a与顶箔带片11的固定边12—起固定在基板30上，所以能够在不将顶箔带片11的形状从以往的形状变更的情况下形成为与以往相同，因而能够抑制成本的增加。即，在不将振动抑制箔带片51的固定边51a插入到顶箔带片11的固定边12的下方而将顶箔带片11的固定边12直接安装到基板30上的情况下，必须将顶箔带片11的高度与以往相比增加与振动抑制箔带片51的厚度相应的量。但是，通过将顶箔带片11的固定边12重叠在振动抑制箔带片51的固定边51a上来固定，能够不需要这样的设计变更，不需要新制作金属模等。
[0147]此外，由于将振动抑制箔带片51的固定边51a与顶箔带片11的固定边12—起固定在基板30上，所以能够使借助点焊(点焊接)等的箔带片的固定点的数量与不使用振动抑制箔带片51的以往的情况相同，因而能够抑制制造成本的上升。
[0148]此外，在将振动抑制箔带片51用振动抑制合金形成的情况下，除了借助箔带间的滑移带来的摩擦衰减以外，还加上了借助振动抑制箔带片51变形(弯曲变形)带来的衰减效果，所以能够得到更高的摩擦衰减效果。
[0149]此外，由于在顶箔带片11的、相对于固定边12的旋转方向下游侧的附近部形成有薄壁部14，所以当作用有载荷时旋转方向下游侧能够更容易且平滑地倾斜，因而启动转矩下降。此外，在旋转轴I开始旋转后，由于顶箔带片11容易且平滑地倾斜，所以也容易得到最优倾斜角，负荷能力提尚。
[0150](第3实施方式)
接着，参照图6A?图6C对本发明的推力轴承3的第3实施方式进行说明。另外，图6A是推力轴承的俯视图，图6B是图6A的C 一 C线向视剖视图，图6C是为了说明振动抑制箔带片及后箔带片的形状而使其俯视图与侧视图对应的说明图。
[0151]第3实施方式的推力轴承3C(3)与第I实施方式的推力轴承3A(3)主要不同的地方是，如图6A?图6C所示，构成振动抑制箔带50的振动抑制箔带片55的、旋转轴I的旋转方向下游侧的端边作为固定边56与顶箔带片11的固定边12—起被固定在基板30上。另外，在本实施方式的说明中，对于与第I实施方式同样的构成要素赋予相同的附图标记而省略其说明。以下，主要对与第I实施方式不同的结构进行说明。
[0152]本实施方式的振动抑制箔带片55与图3A?图3C所示的第I实施方式的振动抑制箔带片51相比，旋转方向下游侧形成得较长，其端边即固定边56如图6A、图6B所示那样，与在旋转方向下游侧相邻的顶箔带片11的固定边12—起被固定在基板30上。另一方面，旋转方向上游侧在本实施方式中为没有被固定而单单支承在后箔带片21的峰部23上的自由端。另夕卜，振动抑制箔带片55的旋转方向上游侧如图6C所示，与后箔带片21同样沿着谷部22的长度方向被切口。
[0153]S卩，本实施方式的顶箔带片11的、旋转轴I的旋转方向上游侧的端边为在基板30上固定的固定边12。振动抑制箔带片55的、旋转轴I的旋转方向下游侧的端边为在基板30上固定的固定边56。该固定边56和与该振动抑制箔带片51重叠配置的在顶箔带片11的周向上位于相邻(旋转方向下游侧的相邻)处的其他顶箔带片11的固定边12—起被固定在基板30上。
[0154]在具备这样的振动抑制箔带片55的推力轴承3C(3)中，也由于在后箔带片21(波形箔带片)与顶箔带片11之间分别配置有振动抑制箔带片55，所以当旋转轴I受到向其轴向(推力方向)的振动或冲击、顶箔带片11经由流体润滑膜被推入到推力环4中时，能够发挥比以往更高的摩擦衰减效果，能够将向旋转轴I的推力方向的振动及冲击良好地吸收。
[0155]此外，由于使振动抑制箔带片55的、旋转轴I的旋转方向下游侧的端边为固定边56，将该固定边56与在旋转方向下游侧相邻的顶箔带片11的固定边12—起固定在基板30上，所以与第I实施方式同样地能够在不将顶箔带片11的形状从以往的形状变更的情况下形成为与以往相同，因而能够抑制成本的增加。
[0156]此外，由于将振动抑制箔带片55的固定边56与顶箔带片11的固定边12—起固定在基板30上，所以能够使借助点焊(点焊接)等的箔带片的固定点的数量与不使用振动抑制箔带片51的以往相同，因而能够抑制制造成本的上升。
[0157]进而，由于将振动抑制箔带片55的固定边56与在旋转方向下游侧相邻的顶箔带片11的固定边12—起固定在基板3 O上，所以当顶箔带片11经由流体润滑膜被推入到推力环4中时，上下重叠的顶箔带片11和振动抑制箔带片55能够向其自由端侧相互对置的方向即相反的方向(相互的固定边的方向、在周向上相反的方向)滑移。此外，为了使这样的滑移充分地发生，在振动抑制箔带片55的旋转方向上游侧的端部与和其重叠的顶箔带片11的固定边12之间形成有充分的间隙。因而，这些顶箔带片11与振动抑制箔带片55之间的相对的滑移量增加，所以能够得到更高的摩擦衰减效果。
[0158](第4实施方式)
接着，参照图7、图8A?图8D对本发明的推力轴承3的第4实施方式进行说明。另外，图7是推力轴承的俯视图，图8A是图7的D-D线向视剖视图，图8B是振动抑制箔带片的俯视图，图SC是后箔带片的俯视图，图8D是为了说明振动抑制箔带片及后箔带片的形状而使其俯视图与侧视图对应的说明图。
[0159]第4实施方式的推力轴承3D(3)与第2实施方式的推力轴承3B(3)主要不同的地方是，如图8A?8D所示，构成振动抑制箔带50的振动抑制箔带片55的、旋转轴I的旋转方向下游侧的端边作为固定边55a，与顶箔带片11的固定边12—起被固定在基板30上。另外，在本实施方式的说明中，对于与第2实施方式(及第I实施方式)同样的构成要素赋予相同的附图标记，省略其说明。以下，主要对与第2实施方式不同的结构进行说明。
[0160]本实施方式的振动抑制箔带片55如图8B所示，旋转轴I的旋转方向上游侧在径向上被等分割为4个(多个)，作为另一侧(旋转方向下游侧)的固定边55a为在径向上连续的连续边。通过这样将与固定边55a相反的一侧分割为4个，振动抑制箔带片55由4个带状的振动抑制箔带分割片55b和固定边55a(连续边)构成。
[0161]在4个带状的振动抑制箔带分割片55b间，分别形成有第2狭缝55c。这些第2狭缝55c在本实施方式中形成为圆弧状，所述圆弧状形成与振动抑制箔带片55的外周形成的圆同心的圆的一部分。这些第2狭缝55c如图8D所示，以与后箔带片21的第I狭缝21c重叠的方式形成配置。
[0162]本实施方式的第2狭缝55c的末端(靠近固定边55a的末端)位于固定边55a的附近。另外，第2狭缝55c的上述末端也可以与固定边55a接触。
[0163]此外，在设振动抑制箔带片55的周向上的长度为L31、设固定边55a的周向上的长度(宽度)为L32、设第2狭缝55c的周向上的长度(S卩，振动抑制箔带分割片55b的周向上的长度)为L33的情况下，这些长度也可以满足下述式子。
[0164]2/3 X (L31-L32) ^L33^ I X (L31-L32) 此外，振动抑制箔带片55与图4、图5A?图5D所示的第2实施方式的振动抑制箔带片51相比，旋转方向下游侧形成得较长，其端边即固定边55a如图7、图8A所示，与在旋转方向下游侧相邻的顶箔带片11的固定边12—起被固定在基板30上。另一方面，旋转方向上游侧在本实施方式中为不被固定而单单支承在后箔带片21的峰部23上的自由端。
[0165]S卩，本实施方式的顶箔带片11的、旋转轴I的旋转方向上游侧的端边为在基板30上固定的固定边12。振动抑制箔带片55的、旋转轴I的旋转方向下游侧的端边为在基板30上固定的固定边55a。该固定边55a和与该振动抑制箔带片55重叠配置的在顶箔带片11的周向上位于相邻(旋转方向下游侧的相邻)处的其他顶箔带片11的固定边12—起被固定在基板30上。
[0166]在具备这样的振动抑制箔带片55的推力轴承3D(3)中，也由于在后箔带片21(波形箔带片)与顶箔带片11之间分别配置有振动抑制箔带片55，所以当旋转轴I受到向其轴向(推力方向)的振动或冲击、顶箔带片11经由流体润滑膜被推入到推力环4中时，能够发挥比以往更高的摩擦衰减效果，能够将向旋转轴I的推力方向的振动或冲击良好地吸收。
[0167]此外，由于将后箔带片21和振动抑制箔带片55都在径向上分割而使顶箔带片11的径向上的变形变平滑，所以能够抑制顶箔带片11与推力环4局部地接触，由此能够防止顶箔带片11的局部磨损，防止轴承寿命的下降及烧粘。
[0168]此外，由于将振动抑制箔带片55的、旋转轴I的旋转方向下游侧的端边作为固定边55a，将该固定边55a与在旋转方向下游侧相邻的顶箔带片11的固定边12—起固定在基板30上，所以与第I实施方式同样，能够在不将顶箔带片11的形状从以往的形状变更的情况下形成为与以往相同，因而能够抑制成本的增加。
[0169]此外，由于将振动抑制箔带片55的固定边55a与顶箔带片11的固定边12—起固定在基板30上，所以能够使借助点焊(点焊接)等的箔带片的固定点的数量与不使用振动抑制箔带片55的以往相同，因而能够抑制制造成本的上升。
[0170]进而，由于将振动抑制箔带片55的固定边55a与在旋转方向下游侧相邻的顶箔带片11的固定边12—起固定在基板30上，所以当顶箔带片11经由流体润滑膜被推入到推力环4中时，上下重叠的顶箔带片11和振动抑制箔带片55能够向其自由端侧相互对置的方向即相反的方向(相互的固定边的方向)滑移。此外，为了使这样的滑移充分地产生，在振动抑制箔带片55的旋转方向上游侧的端部与和其重叠的顶箔带片11的固定边12之间形成有充分的间隙。因而，这些顶箔带片11与振动抑制箔带片55之间的相对的滑移量增加，所以能够得到更高的摩擦衰减效果。
[0171](第5实施方式)
接着，参照图9A?图9C对本发明的推力轴承3的第5实施方式进行说明。另外，图9A是推力轴承的俯视图，图9B是图9A的E — E线向视剖视图，图9C是为了说明振动抑制箔带片及后箔带片的形状而使其俯视图与侧视图对应的说明图。
[0172]第5实施方式的推力轴承3E(3)与第I实施方式的推力轴承3A(3)主要不同的地方是，如图9A?9C所示，在基板30的前述支承区域31上形成有倾斜面32这一点、和使后箔带片21的峰部23的高度全部相同这一点。另外，在本实施方式的说明中，对于与第I实施方式同样的构成要素赋予相同的附图标记，省略其说明。以下，主要说明与第I实施方式不同的结构。
[0173]在本实施方式中，如图9A所示，将支承区域31中的支承前述后箔带片21、振动抑制箔带片51、顶箔带片11的区域整体作为随着从顶箔带片11的固定边12侧朝向下游侧的端边侧而高度增加的倾斜面32。换言之，在基板30上，在支承后箔带片21的支承区域31中，形成有随着从旋转轴I的旋转方向上游侧的端部朝向旋转方向下游侧的端部高度(旋转轴I的轴向上的高度)增加的倾斜面32。即，使倾斜面32如图9B所示那样向相对于后箔带片21的固定边21a正交的方向倾斜来形成。
[0174]此外，关于后箔带片21，与前述第I实施方式同样，形成为交替地配置有与基板30接触的谷部22和与顶箔带片11 (振动抑制箔带片51)接触的峰部23的波纹板状。但是，在本实施方式中，如图9B、图9C所示，将峰部23的高度全部形成为相同。
[0175]此外，关于谷部22及峰部23，与前述实施方式同样，在相对于后箔带片21的固定边21a正交的方向上排列。由此，后箔带片21的峰部23的高度沿着基板30的倾斜面32的倾斜方向，即随着朝向旋转轴I的旋转方向的下游侧，每个都变高既定的高度。即，与第I实施方式在外观上相同。因而，配置在该后箔带片21上的顶箔带片11的倾斜角Θ形成为与第I实施方式相同。在本实施方式中，该倾斜角Θ如图9C所示那样由倾斜面32的倾斜角Θ决定。
[0176]在本实施方式的推力轴承3E(3)中，也在后箔带片21(波形箔带片)与顶箔带片11之间分别配置有振动抑制箔带片51，所以当旋转轴I受到向其轴向(推力方向)的振动或冲击、顶箔带片11经由流体润滑膜被推入到推力环4中时，能够发挥比以往更高的摩擦衰减效果，能够将向旋转轴I的推力方向的振动及冲击良好地吸收。
[0177]此外，由于在基板30的各支承区域31中形成倾斜面32，使后箔带片21的峰部23的高度全部相同，并使该峰部23的排列方向与倾斜面32的倾斜方向一致，所以在该倾斜面32上经由后箔带片21、振动抑制箔带片51配设顶箔带片11，由此能够使顶箔带片11的高度沿着倾斜面32精度良好地变化。即，能够对顶箔带片11赋予既定的倾斜角Θ。此外，此时关于后箔带片21，只要不使峰部23的高度变化而制作为恒定的高度就可以，因而能够抑制其加工成本。由此，根据该推力轴承3E( 3)，能够使加工变容易，使量产性提高，实现成本的降低。此夕卜，由于加工变容易，偏差变少，所以容易得到在设计时预测的轴承性能(例如轴承负荷能力)。
[0178](第6实施方式)
接着，参照图1OA?图1OC对本发明的推力轴承3的第6实施方式进行说明。另外，图1OA是推力轴承的俯视图，图1OB是图1OA的F—F线向视剖视图，图1OC是为了说明振动抑制箔带片及后箔带片的形状而使其俯视图与侧视图对应的说明图。
[0179]第6实施方式的推力轴承3F(3)与第2实施方式的推力轴承3B(3)主要不同的地方是，如图1OA?1C所示，在基板30的前述支承区域31中形成有倾斜面32这一点、和使后箔带片21的峰部23的高度全部相同这一点。另外，在本实施方式的说明中，对于与第2实施方式(及第I实施方式)相同的构成要素赋予相同的附图标记，省略其说明。以下，主要说明与第2实施方式不同的结构。
[0180]在本实施方式中，如图1OA所示，将支承区域31中的支承前述后箔带片21、振动抑制箔带片51、顶箔带片11的区域整体作为随着从顶箔带片11的固定边12侧朝向下游侧的端边侧高度增加的倾斜面32。换言之，在基板30上，在支承后箔带片21的支承区域31中，形成有随着从旋转轴I的旋转方向上游侧的端部朝向旋转方向下游侧的端部高度(旋转轴I的轴向上的高度)增加的倾斜面32。即，使倾斜面32如图1OB所示那样向相对于后箔带片21的固定边21a正交的方向倾斜来形成。
[0181]此外，关于后箔带片21，与前述第2实施方式同样，形成为交替地配置有与基板30接触的谷部22和与顶箔带片11接触的峰部23的波纹板状。但是，在本实施方式中，如图10B、图1OC所示，将峰部23的高度在基板30的周向上形成为全部相同。另外，与第2实施方式相同的是，将位于外周侧的两个后箔带分割片21b的峰部23形成为，在将处于相同列上的峰部23彼此比较的情况下，顶部的高度比位于内周侧的两个后箔带分割片21b的峰部23稍高。
[0182]此外，关于谷部22及峰部23，与前述实施方式相同，在相对于后箔带片21的固定边21a正交的方向上排列。由此，后箔带片21的峰部23的高度沿着基板30的倾斜面32的倾斜方向即随着朝向旋转轴I的旋转方向的下游侧，每个都变高既定的高度。即，与第2实施方式在外观上相同。因而，配置在该后箔带片21上的顶箔带片11的倾斜角Θ与第2实施方式相同地形成。在本实施方式中，该倾斜角Θ如图1OC所示那样由倾斜面32的倾斜角Θ决定。
[0183]在本实施方式的推力轴承3F(3)中，也在后箔带片21(波形箔带片)与顶箔带片11之间分别配置有振动抑制箔带片51，所以当旋转轴I受到向其轴向(推力方向)的振动或冲击、顶箔带片11经由流体润滑膜被推入到推力环4中时，能够发挥比以往更高的摩擦衰减效果，能够将向旋转轴I的推力方向的振动及冲击良好地吸收。
[0184]此外，由于将后箔带片21和振动抑制箔带片51都在径向上分割来使顶箔带片11的径向上的变形变得平滑，所以能够抑制顶箔带片11与推力环4局部地接触，由此能够防止顶箔带片11的局部磨损，能够防止轴承寿命的下降及烧粘。
[0185]此外，由于在基板30的各支承区域31中形成倾斜面32，使后箔带片21的峰部23的高度全部相同，并使该峰部23的排列方向与倾斜面32的倾斜方向一致，所以在该倾斜面32上经由后箔带片21、振动抑制箔带片51配设顶箔带片11，由此能够使顶箔带片11的高度沿着倾斜面32精度良好地变化。即，能够对顶箔带片11赋予既定的倾斜角Θ。此外，此时关于后箔带片21，只要在不使峰部23的高度在周向上变化的情况下制作成恒定的高度就可以，因而能够抑制其加工成本。由此，借助该推力轴承3F(3)，能够使加工变容易，提高量产性，实现成本的低减化。此外，由于加工变容易，偏差变少，所以容易得到在设计时预测的轴承性能(例如轴承负荷能力)。
[0186]以上，参照附图对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于前述实施方式。在前述实施方式中表示的各构成部件的各形状及组合等是一例，在不脱离本发明的主旨的范围内能够基于设计要求等进行结构的附加、省略、置换其他的变更。
[0187]例如，在前述实施方式中，将后箔带20或振动抑制箔带50、顶箔带10分别用6个后箔带片21(波形箔带片)、振动抑制箔带片51(55)、顶箔带片11构成，因而基板30的支承区域31也与此匹配地形成(设定)了 6个。但是，后箔带片21(波形箔带片)及振动抑制箔带片51
(55)、顶箔带片11只要是多个即可，既可以是5个以下，也可以是7个以上。在此情况下，关于支承区域31的数量，也可以匹配于后箔带片21(波形箔带片)或振动抑制箔带片51(55)、顶箔带片11的数量来变更。
[0188]此外，在前述实施方式中，在后箔带片21(波形箔带片)与顶箔带片11之间配置有一层振动抑制箔带片51，但关于振动抑制箔带片51也可以将多个层(例如2层或3层)重叠配置。通过这样将振动抑制箔带片51重叠多个层地配置，加上了由振动抑制箔带片51、51间的滑移带来的摩擦衰减，因而能够得到更高的摩擦衰减效果。
[0189]此外，在第5、第6实施方式中，相对于第1、第2实施方式分别在基板30的支承区域31中形成倾斜面32，使后箔带片21的峰部23的高度全部相同。但是，作为其他实施方式，也可以相对于第3、第4实施方式在基板30的支承区域31中形成倾斜面32，使后箔带片21的峰部23的高度全部相同。
[0190]此外，在前述第2、第4、第6实施方式中，将后箔带片21(波形箔带片)、振动抑制箔带片51(振动抑制箔带片55)用4个后箔带分割片21b、振动抑制箔带分割片51b(振动抑制箔带分割片55b)和连续边(固定边)形成，但关于各分割片并不限定于4个，只要是两个以上即可，分割成几个都可以。进而，也可以在不形成连续边、因而不将分割片分别连结的情况下形成为完全独立的形态。
[0191]此外，在前述第2、第4、第6实施方式中，将通过将后箔带片21(波形箔带片)及振动抑制箔带片51(振动抑制箔带片55)在径向上分割为多个来形成的第I狭缝21c、第2狭缝51c(第2狭缝55c)形成为圆弧状，但也可以将这些狭缝例如形成为直线状。
[0192]此外，在前述实施方式中，将振动抑制箔带片51(55)的固定边52(51a、55a、56)和顶箔带片11的固定边12上下重叠并借助点焊等固定在基板30上，但也可以不使这些固定边重合而在相互错开的状态下分别另外地固定在基板30上。
[0193]此外，顶箔带片及振动抑制箔带片、波形箔带片的形状、顶箔带片及波形箔带片向支承区域上的配置、倾斜面的倾斜方向等，在前述实施方式以外还可以采用各种各样的形
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[0194]产业上的可利用性
本发明能够用在与设在旋转轴上的推力环对置配置的推力轴承中。
[0195]附图标记说明
I旋转轴；3、3A、3B、3C、3D、3E、3F推力轴承;4推力环；10顶箔带；11顶箔带片；12固定边(顶箔带固定边)；14薄壁部；20后箔带(波形箔带)；21后箔带片(波形箔带片)；21a固定边(连续边、波形箔带固定边)；21b后箔带分割片；21c第I狭缝;22谷部;23峰部;30基板;31支承区域;32倾斜面;50振动抑制箔带;51、55振动抑制箔带片;51a、52、55a,56固定边(连续边)；51b、55b振动抑制箔带分割片;51c、55c第2狭缝。
【主权项】
1.一种推力轴承，以对置于设在旋转轴上的推力环的方式配置，其特征在于， 具备顶箔带、后箔带、基板， 前述顶箔带以对置于前述推力环的方式配置， 前述后箔带配置在前述顶箔带的与对置于前述推力环的面相反的面的一侧， 前述基板配置在前述后箔带的与前述顶箔带侧相反的一侧，支承该后箔带，前述基板是圆环板状的， 前述后箔带由在前述基板的周向上排列的多个后箔带片形成， 前述顶箔带由分别配设在前述后箔带片之上的多个顶箔带片形成， 在前述后箔带片与前述顶箔带片之间，分别配置有振动抑制箔带片。2.如权利要求1所述的推力轴承，其特征在于， 前述后箔带片的周向的至少一侧在径向上被分割为多个， 前述振动抑制箔带片的周向的至少一侧在径向上被分割为多个。3.如权利要求2所述的推力轴承，其特征在于， 前述后箔带片的周向的前述一侧在径向上被分割为多个，并且另一侧为在径向上连续的连续边， 前述振动抑制箔带片的周向的前述一侧在径向上被分割为多个，并且另一侧为在径向上连续的连续边。4.如权利要求3所述的推力轴承，其特征在于， 在前述后箔带片上，在沿径向被分割的多个后箔带分割片间形成有第I狭缝， 在前述振动抑制箔带片上，在沿径向被分割的多个振动抑制箔带分割片间，形成有与前述第I狭缝重叠的第2狭缝。5.如权利要求3或4所述的推力轴承，其特征在于， 前述顶箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边为在前述基板上固定的顶箔带固定边， 前述振动抑制箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边为前述连续边，该连续边被与前述顶箔带片的前述顶箔带固定边一起固定在前述基板上。6.如权利要求3或4所述的推力轴承，其特征在于， 前述顶箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边为在前述基板上固定的顶箔带固定边， 前述振动抑制箔带片的、前述旋转轴的旋转方向下游侧的端边为前述连续边，该连续边被与前述顶箔带片的前述顶箔带固定边一起固定在前述基板上。7.如权利要求1所述的推力轴承，其特征在于， 前述顶箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边为在前述基板上固定的顶箔带固定边， 前述振动抑制箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边被与前述顶箔带片的前述顶箔带固定边一起固定在前述基板上。8.如权利要求1所述的推力轴承，其特征在于， 前述顶箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边为在前述基板上固定的顶箔带固定边， 前述振动抑制箔带片的、前述旋转轴的旋转方向下游侧的端边被与前述顶箔带片的前述顶箔带固定边一起固定在前述基板上。9.如权利要求1?8中任一项所述的推力轴承，其特征在于， 前述振动抑制箔带片由振动抑制合金形成。10.如权利要求1?9中任一项所述的推力轴承，其特征在于， 前述顶箔带片的、前述旋转轴的旋转方向上游侧的端边为在前述基板上固定的顶箔带固定边， 前述顶箔带片在相对于前述顶箔带固定边的前述旋转轴的旋转方向下游侧的附近部，具有与其他部分相比形成为薄壁的薄壁部。11.如权利要求1?10中任一项所述的推力轴承，其特征在于， 前述后箔带片由交替地形成有峰部和谷部的波纹板状的波形箔带片形成，并且前述后箔带片的、前述旋转轴的旋转方向下游侧的端边为在前述基板上固定的波形箔带固定边，并且前述峰部的排列方向与前述波形箔带固定边交叉配置， 前述峰部形成为，其高度随着从前述旋转轴的旋转方向上游侧朝向前述旋转轴的旋转方向下游侧而变高。12.如权利要求1?10中任一项所述的推力轴承，其特征在于， 在前述基板上，在支承前述后箔带片的各支承区域中，形成有随着从前述旋转轴的旋转方向上游侧的端部朝向旋转方向下游侧的端部而高度增加的倾斜面。13.如权利要求12所述的推力轴承，其特征在于， 前述后箔带片由交替地形成有峰部和谷部的波纹板状的波形箔带片形成，并且以前述峰部的排列方向与前述倾斜面的倾斜方向一致的方式配置。
【文档编号】F16C27/02GK105874229SQ201580004119
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年1月28日
【发明人】大森直陸
【申请人】株式会社Ihi