CN114688152B - 空气箔滑动轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气箔滑动轴承，其能够完全抑制设置于轴承壳体内部的缓冲构件沿轴承的轴向的运动。所述空气箔滑动轴承包括：轴承壳体，其具有供轴插入的中空部分，其中，第一止动槽形成于中空部分的内周表面，第二止动槽沿着中空部分的整个圆周的至少一部分形成于中空部分的内周表面；顶箔，其设置于中空部分，并且配置为具有覆盖轴的形状；以及缓冲构件，其设置于中空部分与顶箔之间，并且弹性地支撑顶箔。

Description

空气箔滑动轴承

技术领域

本发明涉及空气箔滑动轴承，所述空气箔滑动轴承能够完全抑制设置于轴承壳体内部的缓冲构件沿轴承的轴向的运动。

背景技术

通常，空气箔滑动轴承是这样一种轴承，其支撑轴的径向载荷，并通过在轴高速旋转时将空气引入轴与箔之间的间隙来产生压力从而支撑载荷。

在空气箔滑动轴承中，波箔安装于轴承壳体的中空部分的内表面，顶箔设置于波箔的内表面与轴的外表面之间。

此外，安装了止动部，以防止在轴旋转期间波箔沿轴的方向脱落到轴承壳体的外侧。

因此，当轴高速旋转时，轴与轴承之间的气隙压力增大，支撑轴的力提高，从而可以实现具有最小摩擦的轴承。

然而，止动部仅在轴的方向上支撑波箔的一部分，因此波箔未被止动部支撑的其余部分可能沿轴的方向脱落到轴承壳体的外侧。因此，轴承的位置稳定性降低。

上述作为背景技术的事项仅用于改进对本发明背景的理解，而不应被接受为承认这些事项对应于本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

因此，本发明旨在提出一种空气箔滑动轴承，该空气箔滑动轴承可以完全抑制设置在轴承壳体内部的缓冲构件沿轴承的轴向的运动。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种空气箔滑动轴承，包括：轴承壳体，其具有供轴插入的中空部分，其中，第一止动槽形成于中空部分的内周表面，第二止动槽沿着中空部分的整个圆周的至少一部分形成于中空部分的内周表面；顶箔，其设置于中空部分，并且配置为具有覆盖轴的形状，其中，第一止动部形成于顶箔的外周表面，使得第一止动部装配至第一止动槽中，第二止动部沿着顶箔的整个圆周的至少一部分形成于顶箔的外周表面，使得第二止动部装配至第二止动槽中；以及缓冲构件，其设置于中空部分与顶箔之间，并且弹性地支撑顶箔。

所述第二止动部可以形成于顶箔的轴向的每个相对边缘；所述第二止动槽可以形成于中空部分的内周表面的中心部分；所述缓冲构件可以设置于相对的第二止动部之间。

所述第一止动部可以沿着轴的方向形成于顶箔的外周表面，所述第一止动槽可以沿着轴的方向形成于中空部分的内周表面，使得所述第一止动槽与所述第二止动槽相交并重叠。

所述第一止动部可以沿着顶箔的周向形成于顶箔的外周表面，所述第一止动槽可以沿着中空部分的周向形成于中空部分的内周表面。

所述第一止动部可以沿着顶箔的周向与所述第二止动部连接，并且可以通过沿顶箔的径向向外凸出超过所述第二止动部而形成，所述第一止动槽可以沿着中空部分的周向与所述第二止动槽连接，并且可以通过沿中空部分的径向向外凹入超过所述第二止动槽而形成。

所述第一止动部和所述第二止动部中的每个可以配置为具有其中顶箔的一部分沿顶箔的径向向外折叠的形状。

所述第二止动部与所述第二止动槽之间的径向间隙可以形成为大于所述缓冲构件沿缓冲构件的径向的最大弹性位移。

所述缓冲构件可以是波箔，其沿着缓冲构件的周向形成为波纹状，使得波箔具有覆盖顶箔的形状。

所述缓冲构件可以通过形成为管的形状而沿轴的方向设置，并且可以配置为沿着缓冲构件的周向设置的多个弹性管，使得多个弹性管具有覆盖顶箔的形状。

根据本发明，通过上述问题解决装置，沿着顶箔的整个边缘形成第二止动部，由此完全抑制缓冲构件沿轴的方向的移动，从而从根本上防止缓冲构件沿轴的方向脱落，从而提高轴承的位置稳定性。

此外，即使当缓冲构件的变形量最大时，顶箔的第二止动部也不与第二止动槽的内表面接触，从而稳定地保持缓冲构件的功能。

附图说明

通过下文结合附图所呈现的详细描述将会更为清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征以及其他优点，在这些附图中：

图1是示出在根据本发明的空气箔滑动轴承中彼此分离的顶箔和缓冲构件的立体图；

图2是示出根据本发明的第一实施方案的应用于轴承壳体和顶箔的联接结构的轴承壳体的中空部分的展开形状的示意图；

图3是示出联接至图2的轴承壳体的中空部分的顶箔的示意图；

图4是示出根据本发明的第一实施方案的顶箔通过联接结构联接至轴承壳体的状态的示意图；

图5是示出根据本发明的第二实施方案的应用于轴承壳体和顶箔的联接结构的轴承壳体的中空部分的展开形状的示意图；

图6是示出联接至图5的轴承壳体的中空部分的顶箔的示意图；

图7是示出根据本发明的第二实施方案的顶箔通过联接结构联接至轴承壳体的状态的示意图；

图8是示出根据本发明的第二止动部与第二止动槽之间的间隙与缓冲构件的弹性位移之间的关系的示意图；以及

图9是示出根据本发明的应用为弹性管形状的缓冲构件的结构的示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油能源的燃料)。正如本文所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

本文所使用的术语仅为了描述特定实施方案的目的，并不旨在限制本发明。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚的说明。还将理解当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或加入一种或更多种其它的特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一种或多种相关列举项目的任何和所有组合。在整个说明书中，除非明确地相反描述，术语“包括”和变化形式例如“包括有”或“包括了”应被理解为暗示包含所述元件但是不排除任何其它元件。此外，在说明书中描述的术语“单元”、“器件”、“部件”和“模块”意为用于执行至少一个功能和操作的单元，并且可以由硬件组件或者软件组件以及它们的组合来实现。

此外，本发明的控制逻辑可以实施为计算机可读介质上的非瞬态计算机可读介质，其包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光碟(CD)-ROM、磁带、软盘、闪盘驱动器、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读介质还可以分布在网络连接的计算机系统上，使得计算机可读介质例如通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(Controller Area Network，CAN)以分布方式存储和执行。

下文将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。

本文公开的本发明的实施方案的具体结构和功能描述仅用于说明本发明实施方案的目的。在不脱离本发明的精神和重要特征的前提下，本发明可以以多种不同的形式体现。因此，本发明的实施方案仅为说明目的而公开，不应被解释为限制本发明。

现在将详细参考本发明的实施方案，其具体示例在附图中说明并在下文中描述，因为本发明的实施方案可以以多种不同的形式进行各种修改。尽管将结合其示例性实施方案来描述本发明，但是应当理解，本说明书并不旨在将本发明限制在示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性具体实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效方式和其它具体实施方案。

应当理解的是，虽然本文会使用术语第一、第二等以描述各个元件，但是这些元件不应该由这些术语进行限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，下面讨论的第一元件可以称为第二元件，而不脱离本发明的教示。类似地，第二元件也可以称为第一元件。

应当理解，当一个元件被称为“联接”或“连接”至另一元件时，它可以直接联接或连接到另一元件，或者中间元件可以存在于它们之间。相反，应该理解，当一个元件被称为“直接联接”或“直接连接”至另一元件时，不存在中间元件。解释元件之间关系的其他表述，如“之间”、“直接之间”、“相邻”或“直接相邻”，也应以同样的方式解释。

本文使用的术语仅用于描述特定的实施方案，并不旨在将本发明的实施方案限制于此。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚的说明。正如本文所使用的，术语“和/或”和“至少一个”包括一个或多个相关联的列出项目的任何和所有组合。还将理解当在本文中使用术语“包含”、“包含了”、“包括”和/或“包括了”时，指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或加入一种或更多种其它的特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。

除非另有定义，本文使用的术语，包括技术术语和科学术语，具有与实施方案所属技术领域相关的一般技术人员所理解的意义相同的意义。将进一步理解的是，诸如在常用词典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关领域的语境中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过于正式的意义，除非在本文中明确这样定义。

图1是示出在根据本发明的空气箔滑动轴承中彼此分离的顶箔和缓冲构件的立体图。

参考图1，本发明的空气箔滑动轴承(air foil journal bearing)包括：轴承壳体100，其具有供轴10插入的中空部分100a，其中，第一止动槽110形成于中空部分100a的内周表面，第二止动槽120沿着中空部分100a的整个圆周的至少一部分形成于中空部分100a的内周表面；顶箔200，其设置于中空部分100a，并且具有覆盖轴10的形状，其中，第一止动部210形成于顶箔200的外周表面，使得第一止动部装配至第一止动槽110中，第二止动部220沿着顶箔200的整个圆周的至少一部分形成于顶箔200的外周表面，使得第二止动部220装配至第二止动槽120中；以及缓冲构件，其设置于中空部分100a与顶箔200之间，并且弹性地支撑顶箔200。

例如，具有圆形形状的中空部分100a沿轴10的方向形成于轴承壳体100的中心，并且轴10插入中空部分100a中。此外，顶箔200插入中空部分100a中，使得顶箔200具有覆盖轴10的形状，并且缓冲构件插入中空部分100a中，使得缓冲构件具有覆盖顶箔200的形状。

此外，第一止动槽110形成于中空部分100a的内周表面，使得第一止动槽具有矩形槽的形状，并且第一止动部210通过沿顶箔200的径向向外凸出而形成于顶箔200的外周表面，使得第一止动部210对应于第一止动槽110，从而第一止动部210装配至第一止动槽110中。

在该情况下，位于第一止动槽110的纵向端部的相对端配置为具有被轴承壳体100阻挡的形状，由此第一止动部210保持为装配至第一止动槽110中。因此，在轴10的旋转过程中，防止顶箔200脱落到中空部分100a的外侧。

具体地，第二止动槽120形成为沿中空部分100a的周向完全围绕中空部分100a的内周表面的槽状，第二止动部220通过从顶箔200沿顶箔200的径向向外凸出而形成于顶箔200的外周表面，使得第二止动部220对应于第二止动槽120。因此，第二止动部220装配至第二止动槽120中。

即，第二止动部220沿着顶箔200的整个边缘形成，从而完全抑制缓冲构件沿轴10的方向的移动，因此从根本上防止缓冲构件沿轴10的方向脱落，从而提高轴承的位置稳定性。

此外，第二止动部220可以沿顶箔200的径向形成于顶箔200的每个相对边缘；第二止动槽120可以形成于中空部分100a的内周表面的中心部分；并且缓冲构件可以设置于相对的第二止动部220之间。

例如，第二止动槽120相对于轴10的方向形成于中空部分100a的内周表面的每个相对侧部分，因此顶箔200位于中空部分100a的内周表面的中心部分。

此外，第二止动槽120形成于轴承壳体100的内周表面的中心部分，因此配置为具有沿轴承壳体100的宽度方向被阻挡的形状。

因此，在轴10的旋转期间，通过第二止动部220防止缓冲构件沿轴的方向脱落，更可靠地防止顶箔200沿插入到中空部分100a中的轴的方向脱落。

图2是示出应用于轴承壳体100和顶箔200的联接结构的轴承壳体100的中空部分100a的展开形状的示意图；图3是示出联接至图2的轴承壳体100的中空部分100a的顶箔200的示意图；图4是示出根据本发明的第一实施方案的顶箔200通过联接结构联接至轴承壳体100的状态的示意图。

参考图2至图4，第一止动部210沿着轴的方向形成于顶箔200的外周表面，第一止动槽110沿着轴10的方向形成于中空部分100a的内周表面，使得第一止动槽110与第二止动槽120相交并重叠。

例如，第二止动槽120沿着中空部分100a的整个圆周形成于中空部分100a的内周表面的每个相对侧，第一止动槽110沿着轴10的方向形成于相对的第二止动槽120之间且中空部分100a的内周表面，从而第一止动槽110与第二止动槽120相互连接。

此外，顶箔200配置为具有将矩形板卷成圆形的形状，并且包括：第一止动部210和第二止动部220，所述第一止动部210通过沿着轴的方向在顶箔200的径向上从顶箔200的端部凸出而形成，所述第二止动部220与第一止动部210连接，并且通过沿着顶箔200的周向在顶箔200的径向上从每个相对边缘的整体凸出而形成。

也就是说，沿轴的方向形成的顶箔200的第一止动部210装配至沿轴的方向形成于中空部分100a中的第一止动槽110中，使得抑制顶箔200沿中空部分的周向的运动，并且沿顶箔200的周向形成的第二止动部220装配至沿中空部分100a的周向形成的第二止动槽120中，使得抑制顶箔200沿轴的方向脱落。因此，可以更安全地防止顶箔200从轴承壳体100脱落。

同时，图5是示出根据本发明的第二实施方案的应用于本发明的轴承壳体100和顶箔200的联接结构的轴承壳体100的中空部分100a的展开形状的示意图；图6是示出联接至图5的轴承壳体100的中空部分100a的顶箔200的示意图；图7是示出根据本发明的第二实施方案的顶箔200通过联接结构联接至轴承壳体100的状态的示意图。

参考图5至图7，第一止动部210沿着顶箔200的周向形成于顶箔200的外周表面，第一止动槽110沿着中空部分100a的周向形成于中空部分100a的内周表面。

具体地，第一止动部210可以沿着顶箔200的周向与第二止动部220连接，并且可以通过沿顶箔200的径向向外凸出超过第二止动部220而形成，第一止动槽110可以沿着中空部分的周向与第二止动槽120连接，并且可以通过沿中空部分的径向向外凹入超过第二止动槽120而形成。

例如，第二止动槽120沿着中空部分100a的整个圆周形成于中空部分100a的内周表面的每个相对侧，第一止动槽110通过比第二止动槽120凹入更深而形成于相对的第二止动槽120之间。

此外，顶箔200配置为具有将矩形板卷成圆形的形状，并且包括：第一止动部210，其通过沿着顶箔200的周向在顶箔200的径向上从形成于顶箔200的端部的每个相对边缘凸出而形成；第二止动部220，其与第一止动部210连接，并且通过沿着顶箔200的周向在顶箔200的径向上从顶箔200的整个边缘凸出而形成。

也就是说，沿顶箔200的周向形成的第二止动部220装配至沿中空部分100a的周向形成的第二止动槽120中，使得抑制顶箔200沿轴的方向脱落，并且，配置成比第二止动部220长的第一止动部210装配至第一止动槽110中，使得抑制顶箔200沿顶箔200的周向的移动。因此，可以防止顶箔200在轴承壳体100中沿周向的移动，并且可以防止顶箔200沿轴的方向从轴承壳体100的内部脱落。

同时，再次参考图3和图6，第一止动部210和第二止动部220中的每个可以配置为具有其中顶箔200的一部分沿顶箔200的径向向外折叠的形状。

例如，顶箔200在与中空部分100a组装之前形成为板状。然而，为了将顶箔200与中空部分100a组装，第一止动部210和第二止动部220沿顶箔200的径向向外折叠，从而构成顶箔200。

具体地，第二止动部220以相对于轴的径向形式沿着顶箔200的周向形成。因此，即使缓冲构件配置为具有相互分离的不同部分的形状而不是集成板形状，也可以防止缓冲构件沿轴的方向脱落。

此外，图8是示出根据本发明的第二止动部与第二止动槽之间的间隙与缓冲构件的弹性位移之间的关系的示意图。

参照附图，第二止动部220与第二止动槽120之间的径向间隙可以形成为大于缓冲构件沿缓冲构件的径向的最大弹性位移。

即，当将顶箔200和缓冲构件安装于中空部分100a内部时，第二止动部220与第二止动槽120之间的径向间隙b形成为长于缓冲构件沿缓冲构件的径向的最大弹性位移(a)。因此，即使当缓冲构件的变形量最大时，顶箔200的第二止动部220也不与第二止动槽120的内表面接触，从而稳定地保持缓冲构件的功能。

同时，参考图1，缓冲构件可以是沿着缓冲构件的周向形成为波纹状的波箔300，使得波箔具有覆盖顶箔200的形状。

例如，波箔300配置为具有将矩形板卷成圆形的形状，并且沿着波箔的周向形成为波纹形式，使得波箔具有弹性功能。

此外，在波箔300的端部，通过沿波箔的径向凸出而形成凸起止动部310。凸起止动部310可以装配于第一止动部210所装配的第一止动槽110中。

然而，尽管凸起止动部310和第一止动部210沿相同的径向凸出，但凸起止动部310和第一止动部210的凸出位置可以彼此相对。即，当第一止动部210从顶箔200的端部顺时针凸出时，凸起止动部310可以从波箔300的端部逆时针凸出，并且凸出的凸起止动部310可以穿过顶箔200并且可以装配至第一止动槽110中。

此外，图9是示出根据本发明的应用为弹性管400形状的缓冲构件的结构的示意图。

参照附图，缓冲构件通过形成为管的形状而沿轴的方向设置，并且可以配置为沿着缓冲构件的周向设置的多个弹性管400，使得多个弹性管具有覆盖顶箔200的形状。

例如，弹性管400可以具有圆柱形状，并且沿轴的方向形成为较长，并且包括沿着缓冲构件的周向设置于顶箔200的外周表面与中空部分100a的内周表面之间的多个弹性管。

如上所述，根据本发明，第二止动部220沿着顶箔200的整个边缘形成，从而完全抑制缓冲构件沿轴的方向的移动，从而从根本上防止缓冲构件沿轴的方向脱落，由此改善轴承的位置稳定性。

此外，即使当缓冲构件的变形量最大时，顶箔200的第二止动部220也不与第二止动槽120的内表面接触，从而稳定地保持缓冲构件的功能。

同时，尽管出于说明的目的已描述了本发明的示例性实施方案，但是本领域技术人员应当理解，各种修改、增加和删减是可能的，并不脱离所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神。

Claims (7)

1.一种空气箔滑动轴承，包括：

轴承壳体，其具有供轴插入的中空部分，其中，第一止动槽形成于中空部分的内周表面，第二止动槽沿着中空部分的整个圆周的至少一部分形成于中空部分的内周表面；

顶箔，其设置于中空部分，并且配置为具有覆盖轴的形状，其中，第一止动部形成于顶箔的外周表面，使得第一止动部装配至第一止动槽中，第二止动部沿着顶箔的整个圆周的至少一部分形成于顶箔的外周表面，使得第二止动部装配至第二止动槽中；以及

缓冲构件，其设置于中空部分与顶箔之间，并且弹性地支撑顶箔；

其中，所述第二止动部沿顶箔的径向形成于顶箔的每个相对边缘；

所述第二止动槽包括多个第二止动槽，多个第二止动槽沿着中空部分的整个圆周的至少一部分在中空部分的内周表面的中心部分彼此隔开形成，使得多个第二止动部分别装配至第二止动槽中；

所述缓冲构件设置于相对的第二止动部之间，

所述第二止动部与所述第二止动槽之间的径向间隙形成为大于所述缓冲构件沿缓冲构件的径向的最大弹性位移。

2.根据权利要求1所述的空气箔滑动轴承，其中，所述第一止动部沿着轴的方向形成于顶箔的外周表面，所述第一止动槽沿着轴的方向形成于中空部分的内周表面，使得所述第一止动槽与所述第二止动槽相交并重叠。

3.根据权利要求1所述的空气箔滑动轴承，其中，所述第一止动部沿着顶箔的周向形成于顶箔的外周表面，

所述第一止动槽沿着中空部分的周向形成于中空部分的内周表面。

4.根据权利要求2所述的空气箔滑动轴承，其中，所述第一止动部沿着顶箔的周向与所述第二止动部连接，并且通过沿顶箔的径向向外凸出超过所述第二止动部而形成，

所述第一止动槽沿着中空部分的周向与所述第二止动槽连接，并且通过沿中空部分的径向向外凹入超过所述第二止动槽而形成。

5.根据权利要求1所述的空气箔滑动轴承，其中，所述第一止动部和所述第二止动部中的每个配置为具有其中顶箔的一部分沿顶箔的径向向外折叠的形状。

6.根据权利要求1所述的空气箔滑动轴承，其中，所述缓冲构件是波箔，其沿着缓冲构件的周向形成为波纹状，使得波箔具有覆盖顶箔的形状。

7.根据权利要求1所述的空气箔滑动轴承，其中，所述缓冲构件通过形成为管的形状而沿轴的方向设置，并且配置为沿着缓冲构件的周向设置的多个弹性管，使得多个弹性管具有覆盖顶箔的形状。