KR100604132B1 - 포일 에어베어링 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 범프 포일(100)(170)의 형상을 변형하여 로터의 고속회전 중에 탑 포일(2)(27) 베어링면의 형상이 범프포일의 형상을 따라가도록 하여 하중을 지지하는 압축공기 흐름이 외부로 누출되는 것을 방지하는 포일 에어베어링을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에서 범프포일(100)은 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보는 사선을 형성하도록 산(105)과 골(108)이 형성되어 있다.

Description

포일 에어베어링{Foil Air Bearing}
도 1은 일반적인 저널 포일 에어베어링의 구조를 보이는 도면;
도 2는 일반적인 저널 포일 에어베어링에서 압축공기 흐름의 누출을 보이는 도면;
도 3은 압축공기 누출에 따른 베어링 성능의 감소를 보이는 선도;
도 4는 저널 포일 에어베어링에서 범프포일의 형상에 따른 탑 포일의 형상변화를 보이는 도면;
도 5에서 도 11은 본 발명에 따른 저널 포일 에어베어링의 실시예를 보이는 도면;
도 12는 일반적인 트러스트 포일 에어베어링을 보이는 도면;
도 13은 트러스트 포일 에어베어링에서 범프포일의 형상에 따른 탑 포일의 형상변화를 보이는 도면; 그리고
도14에서 도 18은 본 발명에 따른 트러스트 포일 에어베어링의 실시예를 보이는 도면.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
100: 저널 포일 에어베어링의 범프포일
50: 스트립 형상의 범프포일 부재
100a, 100b: 범프포일 부재
105, 108: 범프포일 부재의 산과 골
170: 트러스트 포일 에어베어링의 범프포일
175, 178: 범프포일 부재의 산과 골
본 발명은 포일 에어 베어링(foil air bearing)에 관한 것으로서, 더욱 상세히는, 하중을 지지하는 압축공기의 누출(leakage)로 인하여 전체적으로 베어링 성능이 감소되는 것을 방지할 수 있는 포일 에어베어링에 관한 것이다.
포일 에어베어링은 로터(rotor)의 고속회전에 따라 로터 또는 베어링 디스크와 이와 접하는 포일 사이에 점성을 가지는 유체인 공기가 유입되어 압력을 형성하여 하중을 지지하는 베어링을 말한다. 이러한 포일 에어베어링은 로터의 회전을 지지하는 저널 포일 에어베어링과 로터의 길이방향의 이동을 지지하는 트러스트 포일 에어베어링이 있다.
도 1은 일반적인 저널 포일 에어베어링(10)을 보인다. 상기 저널 포일에어 베어링(10)은 회전하는 로터(rotor)(4)를 지지하는 하우징(housing) 또는 저널슬리브(journal sleeve)(5)의 내면을 따라 장착되는 탑포일(top foil)(2)과 범프포일(bump foil)(1)을 가진다.
상기 탑포일(2)은 상기 하우징(5)의 내면에 설치된 스페이서 블락(spacer block)(3)에 그 에지부(30)가 점용접 등의 방식으로 부착되어 상기 하우징(5)의 내면에 설치되며, 상기 탑포일(2)의 상기 로터(4)를 바라보는 면이 베어링면(21)을 형성하게 된다.
또한, 상기 범프 포일(1)은 그 에지부가 상기 스페이서 블락(3) 또는 상기 하우징(5)의 내면에 점용접 등의 방식으로 부착되어 상기 탑 포일(2)을 지지한다. 상기 범프포일(1)은 일체로서 이루어질 수 있으며 또는 여러 개로 분할되어 설치될 수 있다. 도 1에서 보이는 저널 포일 에어베어링의 경우, 상기 범프 포일은 세 개의 부분(1)(1')(1")으로 나누어져 각각이 스페이서 블락(3)(3')(3")에 부착되어 있다.
상기 하우징(5)에 편심 되어 장착된 로터(4)가 회전함에 따라 상기 로터(4)와 상기 탑포일(2) 사이의 공간으로 공기가 유입되기 시작하며 상기 로터(4)가 고속으로 회전함에 따라 상기 로터(4)와 탑포일(2)이 맞닿는 지점근처에서 압력이 형성되어 하중을 지지하게 된다.
도 12의 (a)와 (b)는 일반적인 트러스트 포일 에어베어링(500)을 보인다. 로터를 지지하는 베어링 디스크(77)의 양면에 상기 트러스트 포일 에어베어링(500)이 설치되는데(본 도면에서는 베어링 디스크(77)의 하면에 설치된 것만을 도시하고 있음), 상기 트러스트 포일 에어베어링(500)은 트러스트 플레이트(66)와 상기 트러스트 플레이트(66)의 일 부위(274)에 에지부(30)가 점용접 등의 방식으로 부착된 탑 포일(27)을 가진다. 또한 상기 트러스트 포일 에어베어링(500)은 상기 탑포일(27)을 지지하는 범프 포일(17)을 가지는데, 이는 상기 트러스트 플레이트(66)의 일 부 위(275)에 그 에지부(30)가 점용접 등의 방식으로 부착되어 설치된다.
로터의 회전에 따라 상기 베어링 디스크(77)가 고속회전을 하게 되면 상기 탑포일(27)의 경사면을 따라 공기가 유입되면서 상기 탑포일(27)과 베어링 디스크(77)사이에 압력이 형성되어 하중을 지지하게 된다.
이러한 기존의 포일 에어베어링(10)(500)의 경우 하중을 지지하는 압축공기의 누출이 있다. 상기 저널 포일 에어베어링(10)의 경우, 도 2를 참고로, 탑 포일(2)과 상기 로터(4)사이의 공간(S)은 하우징(5)의 길이방향의 양측면에 대하여 개방되어 있어 상기 개방공간(S)을 통하여 하중을 지지하는 압축공기가 새어나가게 되고 이에 따라 저널 에어포일 베어링(10)의 성능이 저하되는 원인이 된다.
상기 트러스트 포일 에어베어링(500)의 경우, 도 12의 (b)를 참고로, 상기 베어링 디스크(77)와 탑 포일(27)의 사이의 압축공기 흐름이 베어링 디스크의 고속회전에 따른 원심력 등의 원인에 의하여 외부로 새어나가게 되고 이에 따라 트러스트 포일 에어베어링(500)의 성능이 저하되는 원인이 된다.
상기 저널 포일 에어베어링(10)의 경우, 도 3의 압력프로파일(pressure profile) P1이 보이는 것과 같이 전체적으로 압력이 감소하며 특별히 로터(4)의 길이방향을 따라 하우징(5)의 길이의 양끝단부 근접위치(d1, d2)부터 공기압력이 급격히 저하된다. 그 결과 로터(4)의 길이방향을 따른 압력의 적분 값으로 계산되는 하중지지력이 감소된다.
만일 압축공기의 누출이 감소된 경우는 도 3의 압력프로파일 P2와 같이 전체적으로 압력이 상승하며 하우징 길이의 양끝단부(d1, d2)에 대해서도 그 압력이 상대 적으로 높게 유지될 수 있고, 그 결과, 전체 적분면적이 증가되어 하중지지력이 증가된다. 이러한 경우, 또한, 로터(4)와 탑 포일(2)의 베어링면(21) 사이의 에어 갭(air gap)이 증가되어 외부의 이물질에 대한 저항력이 증대되고 공기마찰에 의한 발열량이 감소되어 전체적으로 에어포일 베어링의 내구성을 증가시키고 성능을 향상시킬 수 있게 된다. 이것은 트러스트 포일 에어베어링의 경우도 마찬가지라 할 것이다.
따라서 포일 에어베어링에 있어서 하중을 지지하는 압축공기의 누출이 최소화되는 포일 에어베어링이 요청된다.
본 발명은 상기의 요청을 만족시킨다. 따라서 본 발명의 목적은 하중을 지지하는 압축공기의 누출을 최소화하여 그 성능을 향상시킬 수 있는 포일 에어베어링을 제공하는 것이다.
본 발명은 로터가 장착되는 하우징의 내면을 따라 장착되는 탑 포일과 상기 탑 포일을 지지하는 범프 포일을 가지는 저널 에어포일 베어링에 있어서, 상기 범프 포일은 그 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보는 사선을 형성하도록 산과 골이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 저널 포일 에어베어링을 제공한다.
이 경우, 상기 범프 포일은 그 길이방향을 따라 평행하게 배치되는 다수개의 스트립형상의 부재를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따를 경우, 상대적으로 외측에 놓인 스트립 형상부재의 산과 골이 내측의 대응하는 산과 골에 대하여 계단이 지게 배치되어 상기 범프 포일 의 길이방향을 중심으로 각각의 산과 골이 전체적으로 상호간에 마주보는 사선으로 배치되도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따를 경우, 상기 다수개의 스트립형상의 부재의 각각에 형성되는 산과 골은 각각이 사선을 따라 형성되도록 할 수 있다.
본 발명은, 다른 측면에서, 로터가 장착되는 하우징의 내면을 따라 장착되는 탑 포일과 상기 탑 포일을 지지하는 범프 포일을 가지는 저널 에어포일 베어링에 있어서, 상기 범프 포일은 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보도록 사선을 형성하도록 그 일단이 절개 된 형상을 가지는 적어도 2개 이상의 범프 포일 부재가 연속적으로 이어져 형성되는 것을 특징으로 하는 저널 포일 에어베어링을 제공한다.
이 경우, 상기 범프 포일 부재의 일단은 중앙부분에 수직 절개된 형상을 가지며 상기 수직 절개된 부분에 대하여 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보도록 사선이 형성되도록 할 수 있다.
이때, 상기 범프포일 부재는 그 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보는 사선을 형성하도록 산과 골이 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 범프 포일 부재는 다수개의 부재로 나누어져 형성될 수 있다.
본 발명은, 또한, 로터를 지지하는 베어링 디스크와 대면하는 트러스트 플레이트와 상기 트러스트 플레이트에 일측이 부착된 탑 포일과 상기 트러스트 플레이트에 일측이 부착되며 상기 탑 포일을 지지하는 범프 포일을 가지는 트러스트 포일 에어 베어링에 있어서, 상기 범프 포일은 로터의 회전방향을 따라 하방으로 경사진 사선을 형성하도록 산과 골이 배치된 것을 특징으로 하는 트러스트 포일 에어베어 링을 제공한다.
본 발명은, 나아가서, 로터를 지지하는 베어링 디스크와 대면하는 트러스트 플레이트와 상기 트러스트 플레이트에 일측이 부착된 탑 포일과 상기 트러스트 플레이트에 일측이 부착되며 상기 탑 포일을 지지하는 범프 포일을 가지는 트러스트 포일 에어 베어링에 있어서, 상기 범프 포일은 트러스트 플레이트의 원주방향을 따라 다수 개 절개된 커팅부를 가지는 것을 특징으로 하는 트러스트포일 에어베어링을 제공한다.
이 경우, 상기 범프 포일의 다수 개 절개된 커팅부는 로터의 회전방향을 따른 그 끝단의 위치를 이은 궤적이 전체적으로 로터의 회전방향을 따라 하방으로 경사진 형태를 형성하도록 배치될 수 있다. 또는 상기 범프 포일의 다수 개 절개된 커팅부는 로터의 회전방향을 따른 그 끝단의 위치를 이은 궤적이 로터의 회전방향을 따라 수렴되도록 마주보는 형태를 가지도록 배치될 수 있다.
본 발명은, 더욱 나아가서, 로터를 지지하는 베어링 디스크와 대면하는 트러스트 플레이트와 상기 트러스트 플레이트에 일측이 부착된 탑 포일과 상기 트러스트 플레이트에 일측이 부착되며 상기 탑 포일을 지지하는 범프 포일을 가지는 트러스트 포일 에어 베어링에 있어서, 상기 범프 포일은 로터의 회전방향을 따라 하방으로 경사진 형태를 가지도록 일단이 절개된 것을 특징으로 하는 트러스트 포일 에어베어링을 제공한다.
이 경우, 상기 범프 포일은 로터의 회전방향을 따라 수렴되도록 마주보는 형태를 가지도록 일단이 절개될 수 있다.
이제 첨부한 도면을 참고로 본 발명의 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 포일 에어베어링은 범프 포일의 형상에 특징을 가진다.
고속으로 회전하는 로터 또는 베어링디스크와 탑포일 사이에 형성되는 공기의 압력에 의하여 하중을 지지하는 포일에어베어링에 있어서, 탑포일의 베어링면의 형상은 범프포일의 형상을 따라간다.
저널 포일 에어베어링의 경우, 도 4에서 보이는 것과 같이, 하우징(5)내에서 고속으로 회전하는 로터(4)를 지지하는 압력은 상기 탑 포일(2)의 베어링 면(21)에 힘을 가하게 되는데 이때 상기 탑 포일(2)을 지지하는 범프포일(1)의 산(15)과 맞닿는 부분은 탄성이 있어 그 하방으로 변형이 작게 이루어지는 반면에 범프포일(1)의 골(18)과 맞닿는 부분은 상대적으로 큰 변형을 이루게 되어 결과적으로 로터(4)의 고속회전 중의 상기 탑 포일(2)의 형상은 범프 포일(1)의 형상을 따라 가게 된다.
트러스트포일 에어베어링의 경우, 도 13에서 보이는 것과 같이, 고속 회전하는 베어링 디스크(77)를 지지하는 압축공기에 의하여 상기 탑 포일(27)의 베어링면에 힘을 가하게 되는데 이때 상기 범프포일(17)의 산(175)과 맞닿는 부분은 탄성에 의하여 변형이 작게 이루어지고 범프포일(17)의 골(178)과 맞닿는 부분은 상대적으로 큰 변형을 이루게 되어 결과적으로 로터의 고속회전 중에 상기 탑포일(27)의 형상은 범프포일(17)의 형상을 따라가게 된다.
이와 같이 포일 에어베어링의 경우 로터의 고속회전중의 탑포일의 베어링면의 형상은 범프포일의 형상을 쫓아간다. 본 발명은, 그러므로, 범프포일의 형상을 변형하여 결과적으로 탑포일의 베어링면의 형상을 공기의 흐름이 내측으로 발생하도록 하여 포일 에어베어링에서 형성된 압축공기 흐름이 외부로 누출되는 것을 방지한다.
먼저, 저널 포일 에어베어링에 대하여 본 발명을 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 저널 포일 에어베어링의 범프포일(100)의 일예를 보인다.
도시된 바와 같이, 전방에 에지부(30)가 형성되고 그 후방의 포일부에 대하여 그 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보는 사선을 형성하도록 산(105)과 골(108)이 형성된다. 이러한 경우, 상기 범프포일(100)의 산(105)과 골(108)에 대응하여 탑포일의 베어링면의 형상도 그 골과 산들이 각각 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보는 사선을 형성하게 되며, 사선을 따라 형성되는 베어링면의 골을 따라 공기의 흐름이 이루어져 공기가 내측으로 흐르게 되고 하우징의 양측의 개방공간(S)으로 누출되는 것이 방지된다.
본 발명에 따를 경우, 상기 범프포일(100)은 그 길이방향을 따라 평행하게 배치되는 다수개의 스트립형상의 부재(50)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 경우의 실시 예가 도 6 및 7에서 보인다.
도 6의 경우, 각각의 스트립형상의 부재(50)에서, 상대적으로 외측에 놓인 스트립 형상부재의 산(105)과 골(108)이 내측의 대응하는 산과 골에 대하여 계단이 지게 배치되어 상기 범프포일(100)의 길이방향을 중심으로 각각의 산(105)과 골 (108)이 전체적으로 상호간에 마주보는 사선으로 배치되고 있다.
도 7의 경우, 상기 다수개의 스트립형상의 부재(50)의 각각에 형성되는 산(105)과 골(108)은 각각이 사선을 따라 형성되고 있으며 이들 산(105)과 골(108)이 연속적으로 이어져 형성된다. 본 실시예에서 각각의 스트립 형상 부재(50)의 산과 골이 연속적으로 이어지도록 배치가 되고 있으나 이들이 상호간에 어긋나도 공기의 흐름이 내측으로 이루어지는 효과가 달성될 수 있는 것으로서 반드시 연속적으로 이어지도록 배치될 필요는 없다.
본 발명에 따를 경우, 상기 범프포일은 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보는 사선을 형성하도록 그 일단이 절개 된 형상을 가지는 적어도 2개 이상의 범프포일 부재가 연속적으로 이어져 형성되도록 할 수 있다. 도 8의 (a)와 (b)는 이러한 경우를 보인다.
도 8의 (a)에서 보이는 것과 같이, 본 발명에 따른 범프포일(100)은 적어도 2개 이상의 범프포일 부재(100a)(100b)를 가진다. 도시된 바와 같이, 각각의 범프포일 부재(100a)(100b)의 전방에는 하우징의 내측면 또는 스페이서 블락에 부착되는 에지부(30)가 형성되고 그 양측으로 심(shim)이 형성된다. 범프포일 부재(100a)(100b)의 반대 단에는 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보는 사선(40)(40')을 형성하도록 절개 되어있다.
각각의 사선부(40)(40') 중에서 하우징(5)에 범프포일을 고정하기 위한 홈이 있는 부분은 다른 포일부재가 점 용접되는 에지부(30)의 양쪽에 조립되는 부재의 심(35)에 의해서 도 8의 (b)에서 보이는 것과 같이 얹히는 구조로 되어 있다.
이러한 범프포일 구조의 경우, 하우징 내에서 로터가 고속으로 회전하여 탑 포일에 압력을 미치는 경우 사선(40)(40')이 형성되도록 절개되어 형성되는 빈 공간부(H)에는 탄성이 없어 이 부분에 대응하는 탑 포일의 베어링면은 큰 변형을 일으키게 되고 그 결과 사선을 따라 공기를 내측으로 몰게 된다.
도 9 및 도 10은 다른 변형예를 보인다. 이 경우, 상기 범프 포일 부재(100a)(100b)의 일단은 중앙부분에 수직 절개된 형상(44)을 가지며 상기 수직 절개된 부분에 대하여 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보도록 사선(40)(40')이 형성되고 있다. 도 9와 같이 사선(40)(40')이 직선으로 이루어질 수 있으며 도 10과 같이 라운드(round)를 가질 수도 있다.
본 발명에 따를 경우, 상기 범프포일 부재(100a)(100b)의 산(105)과 골(108)이 상호간에 사선을 형성하도록 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 공동부(H)에 더하여 사선을 형성하는 산(105)과 골(108)에 의하여 압축공기의 흐름이 내측으로 몰아지게 되어 그 효과가 배가 되게 된다.
또한 상기 각각의 범프포일 부재(100a 또는 100b)는 반드시 일체로 이루어질 필요는 없으며 도 11에서 보이는 것과 같이 다수개의 부재(150)(180)(180')로 나누어져 이루어질 수 있다. 이때 각각의 부재(150)(180)(180')에 대하여 에지부(30)(30')(30')가 형성되며 그 외측으로 심(35)(35)이 형성되고 있다. 또한 부재(150)이 길이방향에 수직인 절개면을 가지며 그 외측의 부재(180)(180')가 사선(40)(40')을 형성하는 절개면을 가져 공간부(H)가 형성되고 있다. 또한 외측의 부재(180)(180')에 대하여 그 산(105)과 골(108)이 상호간에 사선을 형성하도록 배치 되고 있다.
이제 트러스트 포일 에어베어링에 대하여 본 발명을 설명한다.
도 14의 (a)와 (b)는 본 발명에 따른 트러스트 포일 에어베어링의 범프포일(170)의 일예를 보인다.
도 14의 (a)에서 보이는 것과 같이, 상기 범프포일(170)은 그 일단에 트러스트 플레이트(66)에 용접되는 에지부(30)를 가지고 그 측단의 포일부는 로터의 회전방향을 따라 하방으로 경사진 사선을 형성하도록 산(175)과 골(178)이 배치되어 있다. 이러한 경우 도 14의 (b)에서 보이는 것과 같이 로터의 고속회전에 따라 생성되는 압력은 그 원심력을 받으며 화살표(F)에서 표시된 것과 같이 범프포일의 골(178)에 대응하여 변형된 탑포일(27)의 골을 따라 내측으로 흐르게 되며 이에 따라 압축공기 흐름의 누출이 방지된다.
도 15는 본 발명에 따른 트러스트 포일 에어베어링의 범프포일(170)의 다른 예를 보인다. 도시된 바와 같이 상기 범프포일(170)은 트러스트 플레이트의 원주방향을 따라 다수 개 절개된 커팅부(C)를 가진다. 이러한 경우 상기 커팅부(C)를 따른 범프포일(170)의 강성은 저하되어 이에 대응한 탑포일(27)의 베어링면의 변형은 상대적으로 크게 일어난다. 따라서 상기 커팅부(C)를 따라 탑포일(27)의 베어링면에는 골이 형성되며, 이에 따라 압축공기가 원주방향을 따른 상기 커팅부(C)를 따라 흐르게 되어 압축공기의 누출이 방지된다. 이 경우 도시된 바와 같이 상기 범프포일(170)에 대하여 로터의 회전방향을 따라 경사진 사선을 형성하도록 산(175)과 골(178)을 배치하여 그 효과를 배가할 수 있을 것이다.
도 16은 도 15의 경우에 대한 변형으로, 이 경우, 상기 범프포일의 다수 개 절개된 커팅부(C)는 로터의 회전방향을 따른 그 끝단의 위치(t1)(t2)(t3)(t4)(t5)를 이은 궤적이 전체적으로 로터의 회전방향을 따라 하방으로 경사진 형태를 형성하도록 배치되고 있다. 이 경우 상기 탑포일(27)의 베어링면의 변형도 또한 로터의 회전방향을 따라 하방으로 경사가 형성되도록 이루어지며 이를 따라 압축공기가 흐르게 되어 압축공기의 누출이 방지된다. 또한 도 17에서 보이는 것과 같이 상기 커팅부(C)의 끝단의 위치(t1)(t2)(t3)(t4)(t5)를 이은 궤적이 로터의 회전방향을 따라 수렴되도록 마주보는 형태를 가지도록 배치되도록 할 수 있다.
도 18은 본 발명에 따른 트러스트 에어베어링의 범프포일(170)의 형상의 다른 예를 보이고 있다. 이 경우는 범프포일(170)의 일단을 절개하여 공간부(H)를 형성하여 이에 대응한 탑포일(27)의 변형이 크게 일어나 압축공기가 누출되는 것을 방지하게 한다.
이 경우, 먼저, 상기 범프포일(170)은 로터의 회전방향을 따라 하방으로 경사진 형태를 가지도록 로터의 회전방향상의 일단이 절개되도록 할 수 있다.(미도시) 또는 도 18에서 보이는 것과 같이, 로터의 회전방향을 따라 수렴되도록 마주보는 형태를 가지도록 일단이 절개되어 도시된 것과 같은 형태의 공간부(H)가 일단에 형셩되도록 할 수 있다. 이 경우 상기 탑포일(27)의 베어링면은 상기 공간부(H)에 대응하여 변형이 크게 일어나고 이에 따라 압축공기가 내측으로 흐르게 되며 따라서 누출이 방지된다. 이 경우 도시된 바와 같이 상기 범프포일(170)에 대하여 로터의 회전방향을 따라 경사진 사선을 형성하도록 산(175)과 골(178)을 배치하여 그 효과를 배가할 수 있을 것이다.
이와 같이 본 발명은 저널 에어포일 베어링의 범프포일의 형상을 공기가 내측으로 흐를 수 있도록 구성하여 결과적으로 하중을 지지하는 압축공기가 누출되는 것을 방지한다. 그 결과 포일 에어베어링의 성능이 향상되는 것이다. 이로서 본 발명의 목적이 달성되었음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 실시예를 중심으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상에 따라 그 권리범위는 다음의 청구범위에 의한다.

Claims (20)

  1. 로터가 장착되는 하우징의 내면을 따라 장착되는 탑 포일과 상기 탑 포일을 지지하는 범프 포일을 가지는 저널 포일 에어베어링에 있어서,
    상기 범프 포일은 그 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보는 사선을 형성하도록 산과 골이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 저널 포일 에어베어링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 범프 포일은 그 길이방향을 따라 평행하게 배치되는 다수개의 스트립형상의 부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저널 포일 에어베어링.
  3. 제2항에 있어서,
    상대적으로 외측에 놓인 스트립 형상부재의 산과 골이 내측의 대응하는 산과 골에 대하여 계단이 지게 배치되어 상기 범프 포일의 길이방향을 중심으로 각각의 산과 골이 전체적으로 상호간에 마주보는 사선으로 배치되는 것을 특징으로 하는 저널 포일 에어베어링.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 스트립형상의 부재의 각각에 형성되는 산과 골은 각각이 사선을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 저널 포일 에어베어링.
  5. 로터가 장착되는 하우징의 내면을 따라 장착되는 탑 포일과 상기 탑 포일을 지지하는 범프 포일을 가지는 저널 포일 에어베어링에 있어서,
    상기 범프 포일은 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보도록 사선을 형성하도록 그 일단이 절개 된 형상을 가지는 적어도 2개 이상의 범프포일 부재가 연속적으로 이어져 형성되는 것을 특징으로 하는 저널 포일 에어베어링.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 범프 포일 부재의 일단은 중앙부분에 수직 절개된 형상을 가지며 상기 수직 절개된 부분에 대하여 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보도록 사선이 형성되는 것을 특징으로 하는 저널 포일 에어베어링.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 범프 포일 부재는 그 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보는 사선을 형성하도록 산과 골이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 저널 포일 에어베어링.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 범프포일 부재는 다수개의 부재로 나누어져 형성되는 것을 특징으로 하는 저널 포일 에어베어링.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 범프포일 부재는 다수개의 부재로 나누어져 형성되는 것을 특징으로 하는 저널 포일 에어베어링.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 로터를 지지하는 베어링 디스크와 대면하는 트러스트 플레이트와 상기 트러스트 플레이트에 일측이 부착된 탑 포일과 상기 트러스트 플레이트에 일측이 부착되며 상기 탑 포일을 지지하는 범프 포일을 가지는 트러스트 포일 에어 베어링에 있어서, 상기 범프 포일은 트러스트 플레이트의 원주방향을 따라 다수 개 절개된 커팅부를 가지며; 이때 상기 범프 포일의 다수 개 절개된 커팅부는 로터의 회전방향을 따른 그 끝단의 위치를 이은 궤적이 전체적으로 로터의 회전방향을 따라 하방으로 경사진 형태를 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 트러스트포일 에어베어링.
  13. 로터를 지지하는 베어링 디스크와 대면하는 트러스트 플레이트와 상기 트러스트 플레이트에 일측이 부착된 탑 포일과 상기 트러스트 플레이트에 일측이 부착되며 상기 탑 포일을 지지하는 범프 포일을 가지는 트러스트 포일 에어 베어링에 있어서, 상기 범프 포일은 트러스트 플레이트의 원주방향을 따라 다수 개 절개된 커팅부를 가지며; 이때 상기 범프 포일의 다수 개 절개된 커팅부는 로터의 회전방향을 따른 그 끝단의 위치를 이은 궤적이 로터의 회전방향을 따라 수렴되도록 마주보는 형태를 가지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 트러스트포일 에어베어링.
  14. 로터를 지지하는 베어링 디스크와 대면하는 트러스트 플레이트와 상기 트러스트 플레이트에 일측이 부착된 탑 포일과 상기 트러스트 플레이트에 일측이 부착되며 상기 탑 포일을 지지하는 범프 포일을 가지는 트러스트 포일 에어 베어링에 있어서,
    상기 범프 포일은 로터의 회전방향을 따라 하방으로 경사진 형태를 가지도록 로터의 회전방향상의 일단이 절개된 것을 특징으로 하는 트러스트 포일 에어베어링.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 범프 포일은 로터의 회전방향을 따라 수렴되도록 마주보는 형태를 가지도록 일단이 절개된 것을 특징으로 하는 트러스트 포일 에어베어링.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 범프 포일은 로터의 회전방향을 따라 하방으로 경사진 사선을 형성하도록 산과 골이 배치된 것을 특징으로 하는 트러스트 포일 에어베어링.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 범프 포일은 로터의 회전방향을 따라 하방으로 경사진 사선을 형성하도록 산과 골이 배치된 것을 특징으로 하는 트러스트 포일 에어베어링.
  18. 삭제
  19. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 범프 포일은 로터의 회전방향을 따라 하방으로 경사진 형태를 가지도록 로터의 회전방향상의 일단이 절개된 것을 특징으로 하는 트러스트 포일 에어베어링.
  20. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 범프 포일은 로터의 회전방향을 따라 수렴되도록 마주보는 형태를 가지도록 일단이 절개된 것을 특징으로 하는 트러스트 포일 에어베어링.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100954067B1 (ko) * 2010-01-29 2010-04-20 최충기 에어 포일 저널 베어링
KR100954066B1 (ko) * 2010-01-29 2010-04-20 최충기 에어 포일 스러스트 베어링
KR101497970B1 (ko) * 2014-08-01 2015-03-03 주식회사 부강테크 멀티 댐퍼형 양방향 에어 포일 베어링
US9394945B2 (en) * 2011-08-24 2016-07-19 Borgwarner Inc. Bearing arrangement
KR20170061570A (ko) 2015-11-26 2017-06-05 한온시스템 주식회사 에어 포일 베어링
KR20170116417A (ko) 2016-04-11 2017-10-19 한온시스템 주식회사 에어 포일 베어링
KR20170118479A (ko) 2016-04-15 2017-10-25 한온시스템 주식회사 에어 포일 베어링
KR20190016212A (ko) 2017-08-08 2019-02-18 연암공과대학교산학협력단 진동 저감형 에어포일 베어링
KR20190101629A (ko) 2018-02-23 2019-09-02 연암공과대학교산학협력단 고속 대응 에어포일 베어링
US10415634B2 (en) 2015-11-18 2019-09-17 Hanon Systems Air foil bearing
KR20220050592A (ko) 2020-10-16 2022-04-25 현대위아 주식회사 에어 포일 베어링

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101068542B1 (ko) 2009-08-31 2011-09-28 주식회사 뉴로스 저널 포일 에어베어링
JP6591179B2 (ja) * 2014-03-19 2019-10-16 Ntn株式会社 フォイル軸受
JP6440999B2 (ja) * 2014-08-27 2018-12-19 Ntn株式会社 フォイル軸受及びこれに設けられるフォイル
JP6541946B2 (ja) * 2014-08-27 2019-07-10 Ntn株式会社 フォイル軸受及びこれに設けられるフォイル
KR102306254B1 (ko) * 2015-05-26 2021-09-29 한온시스템 주식회사 트러스트 포일 에어베어링
KR102426608B1 (ko) * 2015-11-26 2022-07-29 한온시스템 주식회사 에어 포일 베어링
KR102485659B1 (ko) * 2015-11-26 2023-01-09 한온시스템 주식회사 에어 포일 베어링
JP6651397B2 (ja) * 2016-03-30 2020-02-19 Ntn株式会社 フォイル軸受
KR101898348B1 (ko) 2016-12-15 2018-09-12 엘지전자 주식회사 모터
KR102166617B1 (ko) 2019-09-02 2020-10-16 주식회사 뉴로스 에어 포일 저널 베어링
KR102176120B1 (ko) 2020-09-17 2020-11-10 주식회사 뉴로스 에어 포일 저널 베어링
KR102564860B1 (ko) 2021-07-06 2023-08-09 주식회사 뉴로스 에어 포일 저널 베어링

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100954066B1 (ko) * 2010-01-29 2010-04-20 최충기 에어 포일 스러스트 베어링
KR100954067B1 (ko) * 2010-01-29 2010-04-20 최충기 에어 포일 저널 베어링
US9695868B2 (en) * 2011-08-24 2017-07-04 Borgwarner Inc. Bearing arrangement
US9394945B2 (en) * 2011-08-24 2016-07-19 Borgwarner Inc. Bearing arrangement
US20160290388A1 (en) * 2011-08-24 2016-10-06 Borgwarner Inc. Bearing arrangement
KR101497970B1 (ko) * 2014-08-01 2015-03-03 주식회사 부강테크 멀티 댐퍼형 양방향 에어 포일 베어링
US10941807B2 (en) 2015-11-18 2021-03-09 Hanon Systems Air foil bearing
US10415634B2 (en) 2015-11-18 2019-09-17 Hanon Systems Air foil bearing
KR20170061570A (ko) 2015-11-26 2017-06-05 한온시스템 주식회사 에어 포일 베어링
KR20220093054A (ko) 2015-11-26 2022-07-05 한온시스템 주식회사 에어 포일 베어링
KR102530819B1 (ko) * 2015-11-26 2023-05-11 한온시스템 주식회사 에어 포일 베어링
KR20170116417A (ko) 2016-04-11 2017-10-19 한온시스템 주식회사 에어 포일 베어링
KR20170118479A (ko) 2016-04-15 2017-10-25 한온시스템 주식회사 에어 포일 베어링
KR102460907B1 (ko) * 2016-04-15 2022-11-01 한온시스템 주식회사 에어 포일 베어링
KR20190016212A (ko) 2017-08-08 2019-02-18 연암공과대학교산학협력단 진동 저감형 에어포일 베어링
KR20190101629A (ko) 2018-02-23 2019-09-02 연암공과대학교산학협력단 고속 대응 에어포일 베어링
KR20220050592A (ko) 2020-10-16 2022-04-25 현대위아 주식회사 에어 포일 베어링

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