推力轴承制造技术

与设置于旋转轴(1)上的止推环(4)对置而配置的推力轴承(3、3A、3B)，具备：顶部箔(10)，其与止推环对置而配置；背部箔(20)，其支撑顶部箔；和圆环状的基板(30)，其支撑背部箔。背部箔具有多个背部箔片(11)，顶部箔片具有多个顶部箔片(21)。在顶部箔片的旋转轴的旋转方向上游侧的部分，形成有固定至基板的固定部(13)。而且，固定部的位于旋转轴的旋转方向下游侧的固定边(12)，以随着从基板的半径方向内侧朝向外侧而接近旋转轴的旋转方向下游侧的方式直线状地延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及推力轴承。本申请基于2013年I月28日在日本申请的特愿2013-013170号而主张优先权，将其内容引用于此。
技术介绍
一直以来，作为高速旋转体用的轴承，已知与设置于旋转轴上的止推环对置配置并支撑该止推环的推力轴承。作为这种推力轴承，公知箔式推力轴承，即，推力箔轴承。该推力箔轴承为，轴承面由柔软的箔(金属制薄板)形成，在轴承面之下具有用于柔软地支撑该轴承面的箔构造，来能够吸收由振动或冲击产生的旋转轴的移动(止推环的轴方向移位或倾斜)。作为这种推力箔轴承的一个形态，已知如下构造:通过在周向上分割圆环板的多个箔片(顶部箔片)形成圆圈(圆环)状的轴承面，分别用波板形状的箔片(波箔片)支撑这些顶部箔片(例如，参照专利文献I)。各个顶部箔片(厚度10um左右)配置成相对止推环具有倾斜角，由此止推环和顶部箔片之间的轴承间隙形成为侧面视为楔形。即，形成为，随着从止推环(旋转轴)的旋转方向上游侧朝向下游侧，轴承间隙变得狭窄。因而，如果止推环从轴承间隙宽侧(上游侧)朝向轴承间隙狭窄侧(下游侧)旋转，那么润滑流体流入楔形的轴承间隙的狭窄部分，轴承的负荷能力被发挥。顶部箔片为，仅将止推环(旋转轴)的旋转方向上游侧的端边固定至基板，该端边作为固定边而构成。如果轴承负载增加，那么顶部箔以该固定边(上游侧的端边)作为支点以变为水平(与止推环的被支撑面平行)的方式移位从而减少其倾斜角，在倾斜角变为0.1°左右时，推力轴承产生最大负荷能力。另一方面，波箔片配置为使脊部的棱线变得与顶部箔片的下游侧端边平行，仅将波箔片中的止推环(旋转轴)的旋转方向下游侧的端边固定至基板。即，波箔片的上游侧的端边成为自由端。由于波箔片被这样地配置且固定，因而顶部箔片上产生的流体润滑膜的压力在轴承间隙的狭窄侧(下游侧)变高。因此，能够通过以高刚性支撑该部位，从而提高轴承的负荷能力。现有技术文献 专利文献: 专利文献1:日本特开平10-331847号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题 存在如下情况:在前述推力箔轴承构造中，在顶部箔片的下游侧端边的位置处轴承间隙变得最狭窄，在高负荷时在该位置处的间隙达到亚微型。即，在该下游侧端边的位置处易于发生顶部箔片与止推环的接触，如果发生接触，那么顶部箔等受损伤而降低轴承寿命，最坏的情况下有可能发生烧伤。本专利技术是鉴于前述问题而做出的，其目的在于提供防止顶部箔片的下游侧端边和其附近接触止推环，并由此防止轴承寿命的下降和烧伤等的推力轴承。用于解决问题的方案 本专利技术为了达成前述目的而重复深入探讨，结果获得如下见解。在避免与止推环的接触时，期望使成为顶部箔片的自由端的下游侧端边相对止推环始终平行。但是，顶部箔片为，成为固定至基板的固定边的上游侧端边与作为自由端的下游侧端边的间隔随着从基板的半径方向内侧朝向外侧而逐渐扩展。因而，顶部箔片的外周缘比其内周缘长。在此，以轴承负载的变化等为原因，如果以作为固定边的上游侧端边作为支点(转动中心)，顶部箔片以从基板远离或接近的方式移位(转动)，那么比内周缘更长的外周缘比内周缘更大地移位。因而，在顶部箔片的移位时，存在作为自由端的下游侧端边的偏向外周缘的部分与偏向内周缘的部分的各自的高度产生差异的情况。即，由于顶部箔片的外周缘的长度(上游侧端边和下游侧端边之间的距离)比内周缘的长度(上游侧端边和下游侧端边之间的距离)更长，因而顶部箔片如前面所述地移位，从而在下游侧端边处。其偏向外周缘的部分的移位量比偏向内周缘的部分的移位量大。因而，如果顶部箔片以固定边为支点移位，那么有可能下游侧端边的偏向外周缘的部分或偏向内周缘的部分易于接触止推环。而且，如果成为顶部箔片的自由端的下游侧端边相对止推环非平行地配置，那么有可能基板的半径方向上的轴承间隙(尤其是轴承间隙狭窄的侧)变化，不能确保适当的轴承的负荷能力。例如，即使以顶部箔片的下游侧端边与止推环平行的方式，调整上游端侧的弯曲加工并将顶部箔固定至基板，如果由于负荷的增加等而顶部箔片的倾斜角变小，那么存在下游侧端边和止推环的平行状态被破坏的情况。本专利技术者基于这种见解而重复深入探讨，结果完成了本专利技术。S卩，在本专利技术的第I方式中，与设置于旋转轴的止推环对置地配置的推力轴承具备:顶部箔，其与前述止推环对置地配置；背部箔，其与前述顶部箔的与前述止推环所对置的面相反侧的面对置而配置，支撑前述顶部箔；圆环状的基板，其配置于前述背部箔的与偏向前述顶部箔的侧相反的侧，支撑前述背部箔。前述背部箔具有在前述基板的周向上排列的多个背部箔片，前述顶部箔具有在前述多个背部箔片上分别配设的多个顶部箔片。在前述顶部箔片的前述旋转轴的旋转方向上游侧的部分，形成固定至前述基板的固定部。而且，前述固定部的位于前述旋转轴的旋转方向下游侧的固定边，以随着从前述基板的半径方向内侧朝向外侧而接近前述旋转轴的旋转方向下游侧的方式直线状地延伸，相对于在前述半径方向上延伸的直线而倾斜。依照本专利技术的第I方式，固定至基板的固定部中的固定边，以随着从前述基板的半径方向内侧朝向外侧而接近旋转轴的旋转方向下游侧的方式直线状地延伸，相对于在上述半径方向上延伸的直线而倾斜。因而，顶部箔片的外周缘的长度(上游侧端边和下游侧端边之间的距离)变得接近内周缘的长度(上游侧端边和下游侧端边之间的距离)，因而即使顶部箔片以固定边作为支点(转动中心)以从基板远离或接近的方式移位(转动)，其倾斜角变化，也能抑制下游侧端边的偏向外周缘的部分比偏向内周缘的部分的移位大。因而，即使顶部箔片的倾斜角变化，也能够维持成为顶部箔片的自由端的下游侧端边相对止推环接近平行的状态。本专利技术的第2方式为，在前述第I方式的推力轴承中，前述固定边形成为从第I端边的两端间的位置延伸至前述顶部箔片的外周缘，该第I端边位于前述顶部箔片上的前述旋转轴的旋转方向上游侧。依照本专利技术的第2方式，通过固定边的长度变短而降低固定边附近的刚性，顶部箔片以固定边作为支点易于移位。因而，例如在通过一对顶部箔夹入止推环的情况下，启动转矩降低。而且，在旋转轴开始旋转后，由于顶部箔片容易且顺利地移位，因而易于获得顶部箔片的最适当的倾斜角，轴承的负荷能力提高。本专利技术的第3方式为，在前述第I方式的推力轴承中，前述顶部箔片上的前述旋转轴的旋转方向上游侧的第I端边具有:内侧边，其从前述顶部箔片的内周缘朝向外周缘延伸；和外侧边，其从该内侧边的偏向前述外周缘的端部延伸至前述外周缘。而且，在前述外侧边，设置前述固定边。依照本专利技术的第3方式，通过固定边的长度变短而降低固定边附近的刚性，顶部箔片以固定边作为支点易于移位。因而，例如在通过一对顶部箔夹入止推环的情况下，启动转矩降低。而且，在旋转轴开始旋转后，由于顶部箔片容易且顺利地移位，因而易于获得顶部箔片的最适当的倾斜角，轴承的负荷能力提高。本专利技术的第4方式为，在前述第2或第3方式的推力轴承中，前述固定边形成为，相对于前述顶部箔片上的前述旋转轴的旋转方向下游侧的第2端边而平行。依照本专利技术的第4方式，因为顶部箔片的固定边和旋转轴的旋转方向下游侧的第2端边平行地形成，因而即使在止推环的旋转时推力负载变化且顶部箔片以固定边作为支点移位，成为顶部箔片的自由端的下游侧端边也相对止推环(止推环的被支撑面)始终平行。本专利技术的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种推力轴承，其与设置于旋转轴的止推环对置而配置，具备：顶部箔，其与所述止推环对置而配置；背部箔，其与所述顶部箔的与所述止推环所对置的面相反侧的面对置而配置，支撑所述顶部箔；以及圆环状的基板，其配置于所述背部箔的与偏向所述顶部箔的侧相反的侧，支撑所述背部箔；所述背部箔具有在所述基板的周向上排列的多个背部箔片，所述顶部箔具有在所述多个背部箔片上分别配设的多个顶部箔片，在所述顶部箔片的所述旋转轴的旋转方向上游侧的部分，形成有固定至所述基板的固定部，所述固定部的位于所述旋转轴的旋转方向下游侧的固定边，以随着从所述基板的半径方向内侧朝向外侧而接近所述旋转轴的旋转方向下游侧的方式直线状地延伸，相对于在所述半径方向上延伸的直线而倾斜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大森直陆，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本;JP