KR20010063913A

KR20010063913A - 스러스트 베어링 결합구조

Info

Publication number: KR20010063913A
Application number: KR1019990062017A
Authority: KR
Inventors: 지유철; 최문창
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-07-09
Also published as: KR100360239B1

Abstract

본 발명은 스러스트 베어링 결합구조에 관한 것으로, 본 발명은 단턱홈이 형성된 복수개의 고정핀이 고정부재에 고정 결합되고, 스러스트 베어링에 반경 방향으로 형성된 가이드홈과 그 가이드홈에 연통되도록 회전 방향으로 형성된 고정홈으로 구성되는 결합부가 상기 고정핀의 위치와 상응하도록 형성되어 상기 스러스트 베어링의 가이드홈에 고정핀이 삽입됨과 동시에 그 스러스트 베어링을 회전시킴에 의해 고정핀의 단턱홈이 고정홈에 삽입되어 스러스트 베어링이 고정부재에 결합되도룩 구성하여 스러스트 베어링을 고정부재에 간단하게 고정 결합할 뿐만 아니라 그 이탈이 방지함으로써 결합 상태를 견고하게 함과 아울러 조립 작업을 수월하게 할 수 있도록 한 것이다.

Description

스러스트 베어링 결합구조{STRUCTURE FOR ENGAGING FOIL THRUST BEARING}

본 발명은 스러스트 베어링 결합구조에 관한 것으로, 특히 회전축을 축 방향으로 지지하는 스러스트 베어링의 이탈을 방지할 뿐만 아니라 그 조립 작업을 편리하게 할 수 있도록 한 스러스트 베어링 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 공기나 냉매 가스 등의 유체를 압축하는 기계이다. 상기 압축기는 구동력을 발생시키는 전동기구부와 그 전동기구부에서 전달된 구동력에 의해 기체를 흡입하여 압축하는 압축기구부로 구성된다.

상기 압축기의 일예로 터보 압축기는 전동기구부에서 발생되는 운동에너지를 정압으로 변환시키면서 가스를 고압 상태로 토출시키게 된다. 터보 압축기는 보통 1개 또는 1개 이상의 임펠러를 회전시켜 가스를 압축하게 되는데, 보통 2개의 임펠러가 장착된 경우 전동기구부에 회전축이 결합되고 그 회전축의 양단에 임펠러가 각각 결합된 형태로 이루어져 전동기구부의 구동력이 회전축을 통해 임펠러에 전달되어 임펠러가 고속으로 회전하게 되며 그 임펠러의 회전에 의해 가스가 두 개의 임펠러를 연속적으로 거치면서 2단 압축된다. 이와 같은 구조에서 두 개의 임펠러에 가해지는 압력 차에 의해 회전축에 축방향으로 힘이 작용하게 그 축방향 힘을 지지하기 위해 스러스트 베어링(Thrust Bearing)이 사용된다.

도 1a, 1b는 축방향 힘을 지지하기 위한 스러스트 베어링의 일례를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 스러스트 베어링(B)은 소정의 면적을 갖는 박판 형태로 형성되어 베어링이 결합되는 고정부재(1)에 고정되는 베이스 포일(10)과, 상기 베이스 포일(10)에 방사상으로 일정 간격을 두고 탄력을 지니도록 부착된 다수개의 베킹 포일(20)과, 상기 베킹 포일(20) 위에 얹혀짐과 아울러 탄력을 지니도록 부착되는 다수개의 콘택 포일(30)로 구성되어 있다.

상기 베이스 포일(10)은 원판 형태의 박판체(11) 가운데 관통구멍(H)이 형성되어 이루어진다. 그리고 상기 베킹 포일(20)은 부채꼴 형상의 박판으로 약간 절곡되도록 형성되며 상기 베이스 포일(10)의 박판체(11)에 관통구멍(H)을 중심으로 하여 방사방향으로 부착된다. 상기 베킹 포일(20)은 두 가지 형태로 형성되며 그 두 가지 형태가 서로 교번되게 일정 간격을 두고 부착되고 또한 그 베킹 포일(20)은 그 일측 단부가 스폿 용접(Spot Welding) 등에 의해 부착된다. 그리고 상기 콘택 포일(30)은 상기 베킹 포일(20)을 두개 또는 세개 정도 포갤 수 있는 크기의 부채꼴 형태로 형성된 지지부(31)와 상기 지지부(31)의 외측 테두리에 연장 형성된 고정부(32)로 이루어진다. 상기 콘택 포일(30)은 상기 베킹 포일(20)이 부착된 그 위에 고정부(32)가 스폿 용접 등에 의해 부착된다. 상기 콘택 포일(30)은 자체 탄력을 지니도록 결합됨과 아울러 상기 베킹 포일(20)에 지지될 수 있도록 결합된다.

이와 같은 스러스트 베어링(B)은 고정부재(1)에 결합되고 그 고정부재(1)에 결합된 스러스트 베어링(B)에 회전축(40)과 연결되거나 회전축(40)에 연장 형성되는 저어널부(41)가 접촉 지지된다. 상기 스러스트 베어링(B)은 회전축(40)의 초기 구동시 회전축의 저어널부(41)가 콘택 포일(30)에 탄지되면서 회전축(40)이 지지되고 이어 회전축(40)이 고속으로 회전하면서 축방향으로 힘이 작용하게 되면 회전축(40)의 저어널부(41)와 콘택 포일(30)사이의 공기층이 형성되면서 회전축(40)을 지지하게 된다.

한편, 상기 스러스트 베어링이 고정부재에 고정 결합되는 종래 구조는, 도 2에 도시한 바와 같이, 먼저 스러스트 베어링(B)의 베이스 포일(10)에 일정 간격을 두고 복수개의 삽입홈(12)이 형성되며 그 삽입홈(12)은 베이스 포일(10)의 가장자리에 개구된 반원 형태의 홈으로 형성되어 있다. 그리고 상기 고정부재(1)에 소정의 길이를 갖는 환봉 형태의 고정핀(50)이 상기 삽입홈(12)의 위치에 상응하도록 결합되어 있어, 상기 베이스 포일(10)의 삽입홈(12)이 상기 고정핀(50)에 삽입됨에 의해 스러스트 베어링(B)이 고정부재(1)에 결합된다.

상기 삽입홈(12)의 크기는 고정핀(50)의 직경보다 약간 크게 형성되어 회전축(40)의 회전시 스러스트 베어링(B)이 반경 방향과 축 방향으로 약간씩 움직일 수 있도록 구성된다. 이는, 회전축(40)의 초기 구동시 회전축(20)과 스러스트 베어링(B)의 상대운동에 의한 마찰 손실 및 마모를 줄일 뿐만 아니라 스러스트 베어링(B)과 회전축(40)의 동심이 맞지 않을 경우 스러스트 베어링(B)의 자동 조절 기능을 갖게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 스러스트 베어링 결합구조는 스러스트 베어링(B)이 고정부재(1)에 결합된 고정핀(50)에 삽입된 구조로 이루어져 박판으로 이루어진 스러스트 베어링(B)의 조립 작업시 스러스트 베어링(B)이 축 방향으로 쉽게 이탈하게 되어 조립 작업이 수월하지 못한 단점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 회전축을 축 방향으로 지지하는 스러스트 베어링의 이탈을 방지할 뿐만 아니라 조립을 편리하게 할 수 있도록 한 스러스트 베어링 결합구조를 제공함에 있다.

도 1a,1b는 종래 스러스트 베어링의 적용예를 도시한 측단면도 및 정면도,

도 2는 종래 스러스트 베어링 결합구조를 도시한 정면도,

도 3a,3b는 본 발명의 스러스트 베어링 결합구조가 구비된 베어링 및 고정부재 그리고 회전축의 조립체를 도시한 측단면도 및 정면도,

도 4는 본 발명의 스러스트 베어링 결합구조의 다른 실시례를 도시한 정면도,

도 5는 본 발명의 스러스트 베어링 결합구조를 조립 과정을 각각 도시한 정면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 ; 고정부재 13 ; 가이드홈

14 ; 고정홈 60 ; 고정핀

61 ; 단턱홈 B ; 스러스트 베어링

M ; 결합부

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 단턱홈이 형성된 복수개의 고정핀이 고정부재에 고정 결합되고, 스러스트 베어링에 반경 방향으로 형성된 가이드홈과 그 가이드홈에 연통되도록 회전 방향으로 형성된 고정홈으로 구성되는 결합부가 상기 고정핀의 위치와 상응하도록 형성되어 상기 스러스트 베어링의 가이드홈에 고정핀이 삽입됨과 동시에 그 스러스트 베어링을 회전시킴에 의해 고정핀의 단턱홈이 고정홈에 삽입되어 스러스트 베어링이 고정부재에 결합되는 것을 특징으로 하는 스러스트 베어링 결합구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 스러스트 베어링 결합구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 3a, 3b는 본 발명의 스러스트 베어링 결합구조의 일실시예를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 본 발명의 스러스트 베어링 결합구조는 먼저 베어링이 고정 결합되는 고정부재(1)에 단턱홈(61)이 형성된 다수개의 고정핀(60)이 결합된다. 상기 고정핀(60)은 동심원상에 위치함과 동시에 그 간격이 일정하도록 결합됨이 바람직하다. 상기 고정핀(60)은 소정의 길이를 갖는 환봉체로 형성됨이 바람직하고 상기 단턱홈(61)은 환봉체의 일측에 외주면에 소정의 폭과 깊이를 갖는 환형의 홈 형태로 형성됨이 바람직하다. 상기 고정핀(60)은 고정부재(1)에 나사공을 형성하고고정핀(60)의 일측에 나사산을 형성하여 고정핀(60)을 고정부재(1)에 결합함이 바람직하며, 그 다른 일례로 고정부재(1)의 상기 고정핀(60)을 연장 형성할 수 있다.

그리고 상기 스러스트 베어링(B)에 반경 방향으로 형성된 가이드홈(13)과 그 가이드홈(13)에 연통되도록 회전 방향으로 형성된 고정홈(14)으로 구성되는 결합부(M)가 상기 고정핀(60)의 위치와 상응하도록 형성된다. 상기 스러스트 베어링(B)은 종래 기술에서 서술한 바와 같이 소정의 면적을 갖는 박판 형태로 형성되어 베어링이 결합되는 고정부재(1)에 고정되는 베이스 포일(10)과, 상기 베이스 포일(10)에 방사상으로 일정 간격을 두고 탄력을 지니도록 부착된 다수개의 베킹 포일(20)과, 상기 베킹 포일(20) 위에 얹혀짐과 아울러 탄력을 지니도록 부착되는 다수개의 콘택 포일(30)로 구성된다. 그리고 상기 결합부(M)는 스러스트 베어링(B)을 구성하는 베이스 포일(10)에 형성된다. 즉 원형 박판으로 형성된 베이스 포일(10)에 일정 간격을 두고 형성된다. 상기 결합부를 구성하는 가이드홈(13)은 베이스 포일(10)의 테두리에 중심 방향으로 소정의 폭과 길이를 갖는 개구된 형태로 형성되며 상기 고정홈(14)은 가이드홈(13)에 연통되도록 원주 방향으로 소정의 폭과 길이를 갖도록 형성된다. 상기 고정홈(14)은 가이드홈(13)의 내측단에서 소정의 간격을 두도록 형성됨이 바람직하다. 상기 고정홈(14)의 폭(R2)은 상기 고정핀 단턱홈(61)에 의해 형성되는 외경(D2)보다 크고 상기 고정핀(60)의 외경(D1)은 고정홈(14)의 폭(R2)보다 크며 상기 가이드홈(13)의 폭(R1)은 고정핀(60)의 외경(D1)보다 크게 형성된다.

상기 결합부의 변형례로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 가이드홈(13)은 고정핀(60)의 외경(D1)보다 큰 구멍 형태로 형성되고 상기 고정홈(14)은 상기 가이드홈(13)에 연통되어 고정핀(60)의 단턱홈(61)에 의해 형성되는 외경(D2)보다 크게 형성되는 구멍 형태로 형성된다.

상기 스러스트 베어링(B)이 고정부재(1)에 결합되는 과정은, 도 5에 도시한 바와 같이, 스러스트 베어링(B)에 형성된 가이드홈(13)들을 고정부재(1)의 고정핀(60)들에 각각 삽입하고 이어 스러스트 베어링(B)을 회전 방향으로 회전시켜 고정핀(60)의 단턱홈(61)이 고정홈(14)에 삽입되어 위치하게 된다. 이와 같이 고정핀(60)의 단턱홈(61)이 고정홈(14)에 위치하게 되면서 스러스트 베어링(B)의 고정홈(14)이 고정핀(60)의 단턱홈(61)에 의해 형성되는 턱(a)에 걸려 이탈이 방지됨으로써 스러스트 베어링(B)이 고정부재(1)에 고정 결합된다.

이하, 본 발명의 스러스트 베어링 결합구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 그 결합 작업이 스러스트 베어링(B)을 고정부재(1)의 고정핀(60)에 삽입하여 일정 각으로 회전시킴에 의해 고정핀(60)의 단턱홈(61)에 의해 형성되는 단턱에 고정홈(14)이 걸리게 됨으로써 스러스트 베어링(B)이 고정부재(1)에 결합되므로 박판으로 구성되는 스러스트 베어링(B)의 결합 작업이 간단할 뿐만 아니라 스러스트 베어링(B)이 고정핀(60)에 걸려 고정되어 스러스트 베어링(B)이 이탈되지 않으므로 결합 작업이 수월하게 된다.

그리고 상기 스러스트 베어링(B)의 고정홈(14)이 고정핀(60)의 단턱홈(61)에 의해 형성되는 외경(D2)보다 크게 되므로 스러스트 베어링(B)이 반경 방향과 원주 방향으로의 움직임이 가능하게 되어 회전축(40)의 초기 구동시 회전축(40)과 스러스트 베어링(B)의 상대운동에 의한 마찰 손실 및 마모를 줄일 뿐만 아니라 스러스트베어링(B)과 회전축(40)의 동심이 맞지 않을 경우 스러스트 베어링(B)의 자동 조절 기능이 가능하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 스러스트 베어링 결합구조는 스러스트 베어링이 고정부재에 간단하게 고정 결합될 뿐만 아니라 그 이탈이 방지됨으로써 조립 작업이 용이하고 결합 상태가 견고하여 조립 생산성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

단턱홈이 형성된 복수개의 고정핀이 고정부재에 고정 결합되고, 스러스트 베어링에 반경 방향으로 형성된 가이드홈과 그 가이드홈에 연통되도록 회전 방향으로 형성된 고정홈으로 구성되는 결합부가 상기 고정핀의 위치와 상응하도록 형성되어 상기 스러스트 베어링의 가이드홈에 고정핀이 삽입됨과 동시에 그 스러스트 베어링을 회전시킴에 의해 고정핀의 단턱홈이 고정홈에 삽입되어 스러스트 베어링이 고정부재에 결합되는 것을 특징으로 하는 스러스트 베어링 결합구조.
제1항에 있어서, 상기 고정홈의 폭은 고정핀 단턱홈의 외경보다 크고 상기 고정핀의 외경은 고정홈의 폭보다 크며 상기 가이드홈의 폭은 고정핀의 외경보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 스러스트 베어링 결합구조.
제1항에 있어서, 상기 고정홈은 동일 원상에 형성됨을 특징으로 하는 스러스트 베어링 결합구조.