KR20170113141A - 터보차저 베어링 유체막 표면 및 방법 - Google Patents

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알. 비숍 케네스
에스. 애쉬튼 재커리
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보르그워너 인코퍼레이티드
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Abstract

베어링 시스템 및 방법은 제1 표면을 가질 수 있는 베어링 요소를 포함할 수 있다. 감합 요소는 제1 표면과 대향할 수 있는 제2 표면을 가질 수 있다. 유체막 계면은 제1 및 제2 표면 사이에 정의될 수 있다. 감합 요소는 축의 주위에서 베어링 요소에 대하여 회전할 수 있다. 축 방향은 축에 평행하게 정의될 수 있다. 반경 방향은 축에 수직으로 정의될 수 있다. 제1 표면은 축 방향으로 변할 수 있고 반경 방향으로 변할 수 있는 프로파일을 가질 수 있다. 상기 프로파일은 유체막 계면 내에 존재하는 유체를 원주방향 및/또는 축방향 구성요소를 갖는 방향 또는 방향들로 유도할 수 있다.

Description

터보차저 베어링 유체막 표면 및 방법{TURBOCHARGER BEARING FLUID FILM SURFACE AND METHOD}
본 개시가 일반적으로 관련되는 분야는 회전 요소를 위한 베어링 시스템을 포함하며, 특히 터보차저에서의 베어링 시스템을 포함한다.
베어링은 전형적으로 저 마찰 방식으로 회전 요소를 지지하고, 다양한 환경에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 내연 기관의 흡입 공기를 충전하는데 사용되는 터보차저는 터빈에 의해 구동되는 컴프레서를 포함할 수 있다. 터빈은 베어링에 의해 회전하도록 지지될 수 있는 공통 샤프트에 의해 컴프레서에 연결될 수 있다. 샤프트 및 그와 연결된 터빈 및 컴프레서 휠은 수십만 RPM(revolutions per minute)에 근접하는 속도로 회전할 수 있다. 또한, 터보차저는 고온 배기 가스 환경에서 작동할 수 있다.
다수의 변형예는 제1 표면을 가질 수 있는 베어링 요소를 포함할 수 있는 베어링 시스템을 포함할 수 있다. 감합 요소(mating element)는 제1 표면과 대향할 수 있는 제2 표면을 가질 수 있다. 유체막 계면은 제1 및 제2 표면 사이에 정의될 수 있다. 상기 감합 요소는 축의 주위에서 베어링 요소에 대하여 회전할 수 있다. 축 방향은 축에 평행하게 정의될 수 있다. 반경 방향은 축에 수직으로 정의될 수 있다. 상기 제1 표면은 축 방향으로 변할 수 있고 반경 방향으로 변할 수 있는 프로파일을 가질 수 있다. 상기 프로파일은 유체막 계면 내에 존재하는 유체를 축 방향 및 원주 방향 양쪽으로 유도할 수 있다.
다수의 추가 변형예는 방법을 포함할 수 있고, 로터를 갖는 기계를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 로터의 자기 부상이 제공될 수 있다. 로터에는 절삭 팁이 설치될 수 있다. 로터는 자기 부상을 이용하여 반경방향 궤적을 통해 유도될 수 있거나, 또는 축방향 궤적과 조합될 수 있다. 상기 내주면 상의 베어링 요소의 프로파일은 절삭 팁으로 절삭될 수 있다.
본 발명의 범주 내의 다른 예시적인 변형예는 본 명세서에 제공된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명 및 특정 실시예는 본 발명의 범주 내의 변형예를 개시하고 있지만, 단지 예시를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범주를 한정하려는 것이 아님을 이해해야 한다.
본 발명의 범주 내의 변형예의 선택적인 실시예는 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 더욱 충분하게 이해될 것이다:
도 1은 다수의 변형예에 따른 회전 시스템의 개략도이다.
도 2는 다수의 변형예에 따른 회전 시스템의 개략도이다.
도 3은 다수의 변형예에 따른 제품과 함께 사용하기 위한 베어링 시스템의 일부의 개략도이다.
도 4는 도 3에 표시된 선 4-4에 따라 취해진, 다수의 변형예에 따른 제품과 함께 사용하기 위한 베어링 시스템의 일부의 개략 단면도이다.
도 5는 다수의 변형예에 따른 제품과 함께 사용하기 위한 베어링 시스템의 일부의 개략도이다.
도 6은 도 5에 표시된 선 6-6에 따라 취해진, 다수의 변형예에 따른 제품과 함께 사용하기 위한 베어링 시스템의 일부의 개략적인 단면도이다.
도 7은 다수의 변형예에 따른 제품과 함께 사용하기 위한 베어링 시스템의 일부의 개략적인 절개 사시도이다.
도 8은 다수의 변형예에 따른 제품과 함께 사용하기 위한 베어링 시스템의 일부의 개략적인 절개 사시도이다.
도 9는 다수의 변형예에 따른 제품과 함께 사용하기 위한 베어링 시스템의 일부의 개략적인 절개 사시도이다.
도 10은 다수의 변형예에 따른 제품과 함께 사용하기 위한 베어링 시스템의 일부의 개략적인 절개 사시도이다.
도 11은 다수의 변형예에 따른 제품과 함께 사용하기 위한 베어링 시스템의 일부의 개략 단면 사시도이다.
도 12는 수평 축 상의 위치 각과 수직 축 상의 축방향 위치 비를 갖는 다수의 변형예에 따른 베어링 내부 프로파일의 2차원 도면이다.
도 13은 다수의 변형예에 따른 제품을 제조하는 방법의 개략도이다.
도 14는 다수의 변형예에 따른 절삭 팁의 개략도이다.
도 15는 다수의 변형예에 따른 제품을 제조하는 방법에서의 일 단계의 개략도이다.
도 16은 다수의 변형예에 따른 제품을 제조하는 방법에서의 일 단계의 개략도이다.
도 17은 다수의 변형예에 따른 제품을 제조하는 방법에서의 일 단계의 개략도이다.
도 18은 다수의 변형예에 따른 제품을 제조하는 방법에서의 일 단계의 개략도이다.
변형예에 대한 이하의 설명은 본질적으로 단순한 예시에 불과하고, 결코 본 발명의 범주, 그의 적용, 또는 용도를 제한하려는 것이 아니다.
도 1에 도시된 다수의 변형예에서, 제품(10)은 회전 시스템과 함께 사용될 수 있고, 상기 회전 시스템은 예시를 위해 엔진과 함께 사용하기 위한 터보차저 시스템(12)일 수 있다. 터보차저 시스템(12)은 엔진이 작동중일 때에 배기 가스의 연속적인 고속 제트에 존재할 수 있는 터빈 휠(14)을 포함할 수 있다. 터보차저 시스템(12)은 샤프트(18)에 의해 터빈 휠(14)에 연결될 수 있는 컴프레서 휠(16)을 포함할 수 있으며, 따라서 터빈 휠(14) 및 컴프레서 휠(16)이 가변 회전 속도로 함께 회전한다. 샤프트(18)는 하우징(20)을 통해 연장될 수 있다. 베어링 시스템(22)이 하우징(20) 내에 수용될 수 있고, 샤프트(18)는 베어링 시스템(22)을 통해 연장될 수 있다. 샤프트(18)는 베어링 시스템(22)에 의해 지지되어 낮은 마찰 저항으로 회전할 수 있다. 샤프트(18)는 일반적으로 축 주위로 회전할 수 있고 기준선은 축 방향(11)을 표시하고 있다. 기준선(11)은, 축에 대하여 90도 연장되며, 축 주위에서 360도 중 임의의 각도로 축으로부터 멀리 유도될 수 있는 반경 방향(15)을 표시할 수 있는 기준선에 의해 교차될 수 있다.
다수의 변형예에서, 베어링 시스템(22)과 같은 베어링 시스템은 도전적인 환경에서 직면하는 힘을 관리하는 능력을 갖는 효율적인 낮은 마찰 동작을 제공할 수 있다. 베어링 시스템(22)은 접촉을 억제하고, 감쇄를 제공하고, 및/또는 동작을 제어하기 위해 갤러리 시스템(23)을 통해 윤활유가 공급되는 유체역학 베어링 시스템일 수 있다. 베어링 시스템(22)은 전부동(fully floating) 저널 타입 베어링(24 및 26)을 사용할 수 있고, 샤프트(18)는 베어링(24 및 26)에 대한 감합 요소일 수 있다. 베어링(24 및 26)은 하우징(20)의 보어(28) 내에 수용될 수 있고, 그들의 축방향 위치를 유지하기 위한 보유 기구, 예를 들어 클립 링(미도시), 또는 당 기술분야에서 공지된 다른 장치를 구비할 수 있다. 베어링(24 및 26)은 샤프트(18)를 둘러쌀 수 있고, 샤프트(18)와 함께 하우징(20) 내부에서의 회전을 포함할 수 있는 그들의 보유 시스템 내부에서 자유롭게 부동할 수 있다. 베어링(24 및 26)은 일반적으로 샤프트(18)보다도 느린 속도로 회전해서 그들의 감합 계면에서 상대 회전이 생길 수 있다. 그 결과, 베어링(24 및 26)에 의해, 하우징(20)과 베어링(24 및 26) 사이의 외부 막 계면(30), 및 베어링(24 및 26)과 샤프트(18) 사이의 내부 막 계면(32)을 포함할 수 있는 2개의 유체역학 유막 계면이 존재할 수 있다.
다수의 다른 변형예에서, 도 2에 나타낸 제품(40)은 샤프트(18)에 의해 연결되는 터빈 휠(14) 및 컴프레서 휠(16)을 포함할 수 있다. 샤프트(18)는 베어링 시스템(42)에 의해 하우징(20) 내에 지지될 수 있다. 베어링 시스템(42)은 반부동(semi-floating) 베어링 시스템일 수 있다. 핀(44), 또는 당 기술분야에서 공지된 바와 같이 다른 회전방지 장치가 하우징(20) 및 베어링 시스템(42)과 계합할 수 있다. 베어링 시스템(42)은 샤프트(18)와 하우징(20) 사이에서 부동할 수 있지만 핀(44)에 의해 하우징(20)에 대하여 회전하는 것이 저지될 수 있다. 샤프트(18)는 베어링 시스템(42) 및 하우징(20)에 대하여 회전할 수 있다. 이 경우, 반부동 베어링 시스템(42)은 중심 연결부(41)에 의해 인접하는, 2개의 개별적인 반부동 베어링 단부를 포함하는 단일, 일체형 또는 조립된 유닛의 일례일 수 있다. 하나의 반부동 단부는 내부 막 계면(49) 및 외부 막 계면(47)으로 구성되고, 다른 반부동 단부는 내부 막 계면(48) 및 외부 막 계면(46)으로 구성된다. 다른 변형예에서, 각 반유동 베어링 단부는 인접하는 중심부(41) 없이 개별적으로 부동하며, 각각이 개별 회전방지 장치를 갖는다. 베어링 시스템(42)은, 하우징(20)과 베어링 시스템(42) 사이에 2개 이상의 외부 막 계면(46, 47)과, 베어링 시스템(42)과 샤프트(18) 사이에 2개 이상의 내부 막 계면(48, 49)을 포함할 수 있는 4개 이상의 유막 계면을 가질 수 있다. 내부 막 계면(48, 49)은 유체역학 유막 계면일 수 있다. 외부 막 계면(46, 47)은 베어링 시스템(42)과 하우징(20) 사이에서 감쇄를 위한 압착막 계면으로서 작동할 수 있다. 다수의 변형예에서, 제품(10, 40)은, 당 기술분야에서 공지된 바와 같이, 반경방향 베어링 시스템에 일체화될 수 있거나 일체화되지 않을 수 있는 스러스트 베어링 시스템(미도시)을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 다수의 변형예에서는, 내부 막 계면(48, 49)을 위한 베어링 시스템(22) 또는 베어링 시스템(42)에서 사용될 수 있는 베어링(50)이 도시되어 있다. 베어링(50)은 일반적으로 중공의 원통 형상일 수 있다. 베어링(50)은 각 막 계면(48, 49)의 내주면(54)을 정의할 수 있는 축방향 연장 개구부(52)를 가질 수 있고, 각각이 다른 것의 변형일 수 있다. 내주면(54)은 베어링(50)의 제1 단부(56)로부터 제2 단부(58)까지의 개구부(52)의 360도 원주 주위로 연장될 수 있다. 베어링(50)은 이 베어링(50)의 주위로 연장되고 외주면(62)을 정의하는 최외주부(60)를 가질 수 있다. 외주면(62)은 단부(56)로부터 단부(58)로 연장될 수 있고 원주방향 오일 홈(도 2에 나타냄)을 가질 수 있다. 베어링(50)은 내주면(54)과 외주면(62) 사이에 존재할 수 있는 벽(64)을 가질 수 있다. 다수의 개구부(68, 69)가 벽(64)을 통해 외주면(62)으로부터 내주면(54)으로 반경 방향(15)으로 연장될 수 있다. 개구부(68, 69)는 갤러리 시스템(23)과 협동해서 내주면(54) 및 연결 샤프트(18)에 윤활유를 공급할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 다수의 변형예에서는, 베어링 시스템(22) 또는 베어링 시스템(42)에서 사용될 수 있는 베어링(70)이 도시되어 있다. 베어링(70)은 일반적으로 중공의 원통 형상일 수 있다. 베어링(70)은 내주면(74)을 정의할 수 있는 축방향 연장 개구부(72)를 가질 수 있다. 제1 댐(76)은 베어링(70)의 단부(77)에 형성될 수 있다. 제2 댐(78)은 단부(77)로부터 베어링(70)의 대향 단부(79)에 형성될 수 있다. 댐(76, 78)은 각각 축방향 개구부(80 및 81)를 가질 수 있고, 이들 개구부는 형상이 원형일 수 있고 개구부(72)의 개방 직경보다도 작은 개방 직경을 가질 수 있으며, 그 차이는 가시적으로 명료히 하기 위해 도 6에서 과장하여 나타낼 수 있다. 내주면(74)은 개구부(72)의 360도 원주 주위로 연장될 수 있고 제1 댐(76)으로부터 제2 댐(78)으로 축방향으로 연장될 수 있다. 각 댐(76, 78)은 서로에 대하여 표면 변화를 가질 수 있고, 또한 프로파일 면을 가질 수도 있다. 그 결과, 축방향 연장 개구부(72)는 베어링(70)의 단부(77, 79)까지 완전히 연장되지 않을 수 있다. 베어링(70)은 이 베어링(70)의 주위로 연장되고 외주면(84)을 정의하는 최외주부(82)를 가질 수 있다. 외주면(84)은 단부(77)로부터 단부(79)로 연장될 수 있고 원주방향 오일 홈(도 2에 나타냄)을 가질 수 있다. 베어링(50)은 내주면(74)과 외주면(84) 사이에 존재할 수 있는 벽(86)을 가질 수 있다. 다수의 개구부(88)가 반경 방향(15)으로 벽(86)을 통해 외주면(84)으로부터 내주면(74)으로 연장될 수 있다. 개구부 또는 개구부들(88)은 갤러리 시스템(23)과 협동해서 내주면(74) 및 연결 샤프트(18)에 윤활유를 공급할 수 있다. 댐(76, 78)은 내주면(74)에서의 유막 계면에 윤활유를 유지하고, 단부(77, 79) 밖으로의 오일 흐름을 조절하는데 도움을 줄 수 있다.
도 7을 참조하면, 내주면(92)의 가시성을 위해 베어링(90)의 조각난 절반이 도시되어 있다. 베어링(90)은 베어링(50) 및/또는 베어링(70)을 나타낼 수 있다. 베어링(90)은 내주면(92)에서 내부 유체역학 유막 계면을 갖는 전부동 베어링 또는 반부동 베어링 또는 다른 타입일 수 있다. 벽(93)의 내주면(92)은 베어링(90)과 샤프트(18) 사이의 계면에서 윤활유의 유도된 컨버전스(95)를 제공하도록 성형된 프로파일(94)을 가질 수 있고, 별개의 에지를 가질 수 있는 단차 없이 형성될 수 있다. 컨버전스는 샤프트(18)와의 계면에서 내주면(92)의 하나 이상의 영역으로부터 내주면(92)의 하나 이상의 다른 영역으로의 윤활유의 이동 및 축적을 표시할 수 있다. 유도된 컨버전스는 축 방향(11) 및 원주 방향(96)을 포함할 수 있는 하나 이상의 방향으로 흐름 구성요소를 갖는 컨버전스를 포함할 수 있다. 원주 방향(96)은 베어링(90)의 축 및 샤프트(18) 주위에서 내주면(92)의 원주를 따르는 방향일 수 있다. 본 실시예에서, 유도된 컨버전스는 베어링(90)의 축방향 길이를 따라 중간지점(98)을 향하여 그리고 베어링(90)의 각각의 단부(97, 99)로부터 멀리 원주 방향(96) 및 축 방향(11)으로 구성요소를 가질 수 있다. 내주면(92)의 프로파일(94)은 유도된 컨버전스를 수행하도록 성형될 수 있다.
도 8을 참조하면, 다수의 변형예에서, 내주면(92)의 프로파일(94)은 베어링(90)의 축방향 길이를 따라 선택된 다수의 개별 기준선(101, 102, 103, 104 및 105)으로 나타낼 수 있다. 기준선(101 내지 105)은 단면 에지(106)에서의 0도로부터 단면 에지(108)에서의 180도까지 내주면의 180도를 따라 연장되는 것으로 도시되어 있다. 내주면은 절개되지 않은 완전한 베어링(90)에 대하여 축 주위로 360도 연장되는 것으로 이해되어야 한다. 기준선(101-105) 각각에서의 프로파일(94)은 벽(93)의 가변하는 두께에 의해 생성된 가변하는 높이를 가질 수 있다. 프로파일(94)은 지점(110, 111, 112, 113 및 114)을 통해 융기(ridge)에서 이동하는 피크(109) 및 번갈아 있는 밸리들을 가질 수 있고, 하나의 밸리는 지점(115, 116, 117, 118, 119)을 통해 이동하고 다른 하나의 밸리는 지점(120, 121, 122, 123, 124)을 통해 이동한다. 예를 들면, 기준선(101)은, 지점(110)에서의 피크(108) 위에서 그리고 지점(115)에서의 다른 밸리를 통해, 지점(120)에서 최저일 수 있는 밸리를 통한 프로파일(94)을 따를 수 있다. 피크 지점(110 내지 114) 및 밸리 지점(115 내지 119 및 120 내지 124)은 그들의 높이 차이를 가시적으로 명료하게 하기 과장하여 나타낼 수 있다. 다수의 변형예에서, 피크 지점(110 내지 114)과 밸리 지점(115 내지 119) 간의 높이 차이는 4 내지 30미크론의 정상 범위 내에 있을 수 있다. 베어링(90)의 내측의 원주 주위에 번갈아 있는 피크 및 밸리는 베어링(90)과 샤프트(18) 사이의 계면 내의 유막의 원주방향 컨버전스에 영향을 미칠 수 있다. 윤활유는 오르막(up-hill) 방식으로, 예를 들어 샤프트(18)에 대한 주변부 주위에 다수의 윤활 쐐기를 형성하는 비교적 높은 위치에서의 컨버전스를 위해 밸리(120)로부터 피크(110)를 향해 위쪽으로 유도될 수 있어, 진동, 소음을 감소시킬 수 있고, 안정성을 증가시킬 수 있으며, 회전 속도를 더 높게 할 수 있다. 또한, 베어링(90)의 길이를 따른 피크 지점(110 내지 114)은 에지(106)로부터 가변하는 각도 거리에 위치할 수 있다. 예를 들면, 지점(110)은 에지(106)로부터 90도의 거리에 위치할 수 있다. 지점(111)은 에지로부터 78도의 거리에 위치할 수 있고, 지점(112)은 에지(106)로부터 66도의 거리에 위치할 수 있으며 베어링(90)의 축방향 길이를 따라 중간지점(98)에 있을 수 있다. 피크는 지점(113)에서 78도까지 그리고 지점(114)에서는 90도까지 다시 이행할 수 있다. 그 결과, 피크(108)에 의해 정의된 융기는 단부(97 및 99)로부터 중간지점(98)을 향해 이동하는 샤프트(18)의 회전으로 전방으로 이동할 수 있다. 그 결과, 윤활유는 중간지점(98)을 향하여 축 방향으로 컨버전스 구성요소를 갖는 단부(97 및 99)로부터 멀리 내측 방향으로 유도될 수 있다. 이것은 윤활유가 단부(97, 99) 밖으로 누설되어 베어링(90)과 샤프트(18) 사이의 계면 내로 누설되는 것을 유지하는데 도움을 줄 수 있다. 그 결과, 베어링(90)은 원주 방향과 축 방향 양쪽으로 유도된 컨버전스를 제공할 수 있다.
다수의 변형예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 베어링 세트(130)가 베어링(136 및 138)의 내주면(132 및 134)의 가시성을 위해 조각낸 절반 부분으로 도시되어 있다. 베어링(136 및 138)은 샤프트(18) 위와 하우징(20) 내의 이격된 위치에 배치될 수 있다. 베어링(136 및/또는 138)은 베어링(50) 및/또는 베어링(70)을 나타낼 수 있다. 베어링(136, 138)은 내주면(132, 134)에서 내부 유체역학 유막 계면을 갖는 전유동 베어링 또는 반유동 베어링 또는 다른 타입일 수 있다. 베어링(136)의 내주면(132)은 베어링(136)과 샤프트(18) 사이의 계면에서 윤활유의 유도된 컨버전스(135)를 제공하도록 성형된 프로파일(133)을 가질 수 있다. 유도된 컨버전스(135)는 축 방향(11) 및 원주 방향(137)을 포함할 수 있는 다수의 방향으로 컨버전스 구성요소를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 유도된 컨버전스는 에지(139)로부터 에지(131)까지 원주 방향(137)으로의 구성요소를 가질 수 있다. 유도된 컨버전스는 베어링(136)의 축방향 길이(11)를 따라 단부(140)로부터 멀리 그리고 단부(142)를 향해 축 방향으로의 구성요소를 또한 가질 수 있다. 내주면(132)의 프로파일(133)은 유도된 컨버전스를 수행하도록 성형될 수 있다. 베어링(138)의 내주면(134)은 베어링(138)과 샤프트(18) 사이의 계면에서 윤활유의 유도된 컨버전스(145)를 제공하도록 성형된 프로파일(144)을 가질 수 있다. 유도된 컨버전스(145)는 축 방향(11) 및 원주 방향(137)을 포함할 수 있는 2개의 방향으로 컨버전스 구성요소를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 유도된 컨버전스는 에지(148)로부터 에지(146)를 향해 원주 방향(137)으로 유도될 수 있다. 유도된 컨버전스는 베어링(138)의 축방향 길이를 따라 단부(150)로부터 멀리 그리고 단부(152)를 향해 축 방향(11)으로 유도될 수 있다. 내주면(134)의 프로파일(151)은 유도된 컨버전스를 수행하도록 성형될 수 있다.
도 10을 참조하면, 다수의 변형예에서, 내주면(132)의 프로파일(133)은 베어링(136)의 축방향 길이를 따라 선택된 다수의 개별 기준선(161, 162 및 163)으로 명시될 수 있다. 기준선(161 내지 163)은 단면 에지(165)에서의 0도로부터 단면 에지(167)에서의 180도까지 내주면(132)의 180도를 따라 연장되는 것으로 도시되어 있다. 내주면은 절개되지 않은 완전한 베어링(130)에 대하여 축 주위로 360도 연장되는 것으로 이해되어야 한다. 기준선(161 내지 163) 각각에서의 프로파일(133)은 벽(139)의 가변하는 두께에 의해 생성된 가변하는 높이를 가질 수 있다. 프로파일(133)은 지점(161, 162 및 163)을 통해 융기에서 이동하는 피크(168) 및 번갈아 있는 밸리들을 가질 수 있고, 하나의 밸리는 지점(170, 171, 172)을 통해 이동하며 다른 밸리는 지점(173, 174 및 175)을 통해 이동한다. 예를 들면, 기준선(161)은, 지점(161)에서의 피크(168) 위에서 그리고 지점(170)에서의 다른 밸리를 통해, 지점(173)에서 최저일 수 있는 밸리를 통한 프로파일(133)을 따를 수 있다. 피크 지점(161 내지 163) 및 밸리 지점(170 내지 172 및 173 내지 175)은 그들의 높이 차이를 가시적으로 명료하게 하기 위해 과장하여 나타낼 수 있다. 베어링(130)의 내측의 원주 주위에 번갈아 있는 피크 및 밸리는 베어링(130)과 샤프트(18) 사이의 계면 내의 유막의 원주방향 컨버전스에 영향을 미칠 수 있다. 윤활유는 오르막 방식으로, 예를 들어 비교적 높은 위치에서의 컨버전스를 위해 밸리(173)로부터 피크(161)를 향해 위쪽으로 유도될 수 있다. 또한, 베어링(130)의 길이를 따른 피크 지점(161 내지 163)은 에지(165)로부터 가변하는 각도 거리에 위치할 수 있다. 예를 들면, 지점(161)은 에지(165)로부터 80도의 거리에 위치할 수 있다. 지점(162)은 에지로부터 78도의 거리에 위치할 수 있고, 지점(163)은 에지(165)로부터 66도의 거리에 위치할 수 있다. 피크 융기는 단부(176)로부터 단부(177)로 이동하는 에지(165)에 더 가깝게 이행할 수 있다. 그 결과, 피크(168)에 의해 정의된 융기는 단부(176)로부터 단부(177)로 이동하는 샤프트(18)의 회전으로 전방으로 이동할 수 있다. 그 결과, 윤활유는 베어링(136 및 138) 사이의 영역(179)으로 유도하도록 배치될 수 있는 단부(177)를 향하는 방향으로 축방향 구성요소를 갖는 컨버전스를 위해, 단부(176)로부터 멀리 내측 방향으로 유도될 수 있다. 이것은, 터빈 휠(14)을 향할 수 있는 하우징(20)에 대한 외부 단부(176) 밖으로 윤활유가 누설되는 것을 유지하는데 일조할 수 있다. 그 결과, 베어링(130)은 원주 방향과 축 방향 양쪽으로 구성요소를 갖는 유도된 컨버전스를 제공할 수 있다.
다수의 변형예에서는, 베어링(138)에서, 내주면(133)의 프로파일은 베어링(138)의 축방향 길이를 따라 선택된 다수의 개별 기준선(181, 182 및 183)으로 나타낼 수 있다. 기준선(181 내지 183)은 단면 에지(185)에서의 0도로부터 단면 에지(187)에서의 180도까지 내주면(134)의 180도를 따라 연장되는 것으로 도시되어 있다. 내주면은 절개되지 않은 완전한 베어링(138)에 대하여 축 주위로 360도 연장되는 것으로 이해되어야 한다. 기준선(181 내지 183) 각각에서의 프로파일(151)은 벽(189)의 가변하는 두께에 의해 생성된 가변하는 높이를 가질 수 있다. 프로파일(151)은 지점(184, 186 및 188)을 통해 융기로 이동하는 피크(190) 및 번갈아 있는 밸리들을 가질 수 있고, 하나의 밸리는 지점(191, 192, 193)을 통해 이동하며 다른 밸리는 지점(194, 195 및 196)을 통해 이동한다. 예를 들면, 기준선(183)은, 지점(184)에서의 피크(190) 위에서 그리고 지점(191)에서의 다른 밸리를 통해, 지점(199)에서 최저일 수 있는 밸리를 통한 프로파일(151)을 따를 수 있다. 피크 지점(184, 186, 188) 및 밸리 지점(191 내지 193 및 194 내지 196)은 그들의 높이 차의 가시적인 명료성을 위해 과장하여 나타낼 수 있다. 베어링(138)의 내측의 원주 주위에 번갈아 있는 피크 및 밸리는 베어링(138)과 샤프트(18) 사이의 계면 내의 유막의 원주방향 컨버전스에 영향을 미칠 수 있다. 윤활유는 오르막 방식으로, 예를 들어 비교적 높은 위치에서의 컨버전스를 위해 밸리(194 내지 196)로부터 피크(190)를 향해 위쪽으로 유도될 수 있다. 또한, 베어링(138)의 길이를 따른 피크 지점(184, 186, 188)은 에지(185)로부터 가변하는 각도 거리에 위치할 수 있다. 예를 들면, 지점(188)은 에지(185)로부터 80도의 거리에 위치할 수 있다. 지점(186)은 에지(185)로부터 78도의 거리에 위치할 수 있고, 지점(184)은 에지(185)로부터 66도의 거리에 위치할 수 있다. 피크 융기는 단부(198)로부터 단부(199)로 이동하는 에지(185)에 더 가깝게 이행할 수 있다. 그 결과, 피크(190)에 의해 정의된 융기는 단부(198)로부터 단부(199)로 이동하는 샤프트(18)의 회전으로 전방으로 이동할 수 있다. 그 결과, 윤활유는 베어링(136 및 138) 사이의 영역(179)으로 유도하도록 배치될 수 있는 단부(199)를 향하는 축 방향으로의 컨버전스를 위해, 단부(198)로부터 멀리 내측 방향으로 유도될 수 있다. 이것은, 터빈 휠(16)을 향할 수 있는 하우징(20)에 대한 외부 단부(198) 밖으로 윤활유가 누설되는 것을 유지하는데 일조할 수 있다. 그 결과, 베어링(138)은 원주 방향과 축 방향 양쪽으로 구성요소를 갖는 유도된 컨버전스를 제공할 수 있다. 베어링(136 및 138)은 하우징(20) 내측의 영역(179)으로 유도된 축방향 컨버전스 구성요소를 갖는 쌍으로 사용될 수 있다.
다수의 변형예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 베어링(200)은 그의 길이의 일부가 제거되어 있는 절개된 것으로 도시되어 있다. 베어링(200)은 베어링 조립체(22 또는 42)에서 사용될 수 있다. 베어링(200)은 보어(28) 내에서 하우징(20)과 대향할 수 있는 외부면(202)을 가질 수 있다. 베어링(200)은 샤프트(18)와 대향할 수 있는 내주면(204)을 가질 수 있다. 유체역학 유막 계면이 내주면(204)과 샤프트(18) 사이에 정의될 수 있다. 내주면은 단부(210)에서의 댐(208)으로부터 베어링(200)의 절개된 타 단부에서의 다른 댐으로 축 방향(11)으로 연장될 수 있다. 댐(208)을 갖는 합류부(214)에서 볼 수 있는 내주면(204)의 프로파일(212)은 식별 가능한 에지가 아닌 매끄러운 이행부일 수 있다. 프로파일(212)은 베어링(200)의 벽(216)의 가변하는 두께에 의해 정의될 수 있다. 댐(208)은 축(11)을 향하여 안쪽으로 대향할 수 있는 원형 벽 에지(220) 내측에 개구부(218)를 정의할 수 있다. 에지(220)는 댐(208)을 지나서 바깥쪽으로 오일 이동을 억제하도록 프로파일(212)로부터 멀어지는 최소 거리(206)일 수 있다. 개구부(218)는 그의 원주 주위에 원형 프로파일을 가질 수 있다. 도시에서 생략되어 있는 배수 구멍 및 축방향 오일 공급/배출 홈이 포함될 수 있다. 프로파일(212)은 번갈아 있는 피크(221, 222 및 223)와 밸리(224, 225 및 226) 사이의 내주면(204)의 원주 주위에 물결 모양으로 이루어질 수 있다. 피크 및 밸리의 수는 적용예의 회전 속도 및 베어링의 크기에 따라 변할 수 있다. 벽(216)의 두께 변화는 가시적인 명료성을 제공할 목적으로 과장하여 나타낸다. 밸리(225)의 최저 지점에서의 벽 두께(230)는 피크(223)의 최고 지점에서의 벽 두께(232)보다도 4 내지 30 미크론 적은 정상 범위 내에 있을 수 있다. 프로파일(212)은 밸리로부터 피크까지, 예를 들어 밸리(226)로부터 피크(221)까지 매끄러운 램프형 구조를 포함할 수 있다.
다수의 변형예에서, 피크, 예를 들어 피크(221)에 의해 생성된 융기의 프로파일(212)은 단부(210)로부터 안쪽으로 이동하는, 시계방향으로(도 11에서 보았을 때) 이동한다. 보다 구체적으로, 샤프트(18)는 회전 방향(236)으로 회전한다. 피크(221)에 의해 정의된 융기의 최상부는 곡선(238)으로 표현될 수 있다. 댐(208)으로부터 안쪽으로 이동하면, 곡선(238)은 축 방향(11)으로부터 멀리, 그리고 축 방향(11)에 대하여 예각(240)으로 시계방향으로 이동한다. 그 결과, 지점(242)은 지점(244) 이전에 샤프트(18)의 외부 직경을 따라 축방향 유도선에 도달할 것이다. 그 결과, 유막은, 예를 들어 원주 방향(246)으로 밸리(224)로부터 피크(238)를 향하는, 오르막 컨버전스를 위한 원주방향 구성요소를 가질 수 있고, 유막은 또한 댐(208)으로부터 단면의 파단 에지(248)를 향하여 축방향 안쪽으로의 컨버전스를 위한 축방향 구성요소도 가질 수 있어, 유도된 컨버전스를 제공한다.
다수의 변형예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 베어링(200)의 프로파일(212)은 차트(249) 형태로 도시될 수 있고, 도 11의 단면도로부터 제거된 부분을 포함하는 완전한 베어링이 표현되는 것으로 이해해야 한다. 내주면(204)은 플랫 차트(249)의 2차원 형태로 도시되어 있다. 차트는 내주면(204)의 맵으로서 명시될 수 있다. 수직축(250)은 그의 단부들 중 일 단부로부터 다른 단부까지 축 방향(11)으로 내주면(204)을 따르는 축방향 위치의 무차원화 비율을 표현하는 것으로, 일 단부에서는 0이고 다른 단부에서는 1.0이다. 따라서, 축방향 비율은 베어링의 총 길이에 대한 비율로서 축 방향으로의 베어링의 길이를 따르는 거리를 표현한다. 실제 베어링 길이, 또는 비율 0으로부터 비율 1.0까지의 거리는 본 변형예에서 L의 베어링 길이의 근방에 있을 수 있다. 베어링 길이(L)는 L/D 비를 이용하여 결정될 수 있고, 여기서 L은 베어링 길이이고 D는 베어링 내부 직경이며, 비 L/D = 0.2 내지 1.5이다. 그러나, 상기 길이는 적용예에 따라 변할 수 있다. 수평축(252)은 0도로부터 360도까지의 내주면(204)의 원주 주위에서의 위치를 표현한다. 예를 들면, 차트(249)는 피크(221 내지 223) 및 밸리(224 내지 226)의 C 형상의 원호형 융기 및 골(trough) 특징부를 각각 도시하고 있다. 차트(249)는 축(250) 상의 비율 0.5에서의 베어링(200)의 중간지점 선(251)에서의 피크(221)의 최상부에서 0도/360도 각도를 나타내고 축(252) 상에서 0도/360도를 나타내며, 이것이 참조번호 253으로 표기되어 있다. 위에서 명시된 바와 같이, 중간지점 선(251)으로부터 멀리 이동할 때, 피크(221)는 베어링(200) 상의 지점(254 및 256)에서, 즉 각각 0 및 1.0 위치 비에서 내주면(204) 주위로 대략 24도까지 차트(249)의 우측으로 이동한다. 마찬가지로, 차트(249)는 밸리(224)를 나타내고, 여기서 중간지점 선(251)을 따라, 밸리(224)의 최저 지점(258)은 축(252)을 따르는 내주면(204)을 따라 대략 60도에 위치할 수 있다. 축(250)의 0 선과, 축(250)의 1.0 비율 선을 따라, 밸리(224)의 최저 지점은 지점(260 및 262)에서 각각 내주면(204)을 따라 대략 85도에 위치할 수 있다. 이와 같이, 내주면(204)의 높이(외주면(202)으로부터의 거리)는 축(252)을 따르는 원주 방향과 축(250)을 따르는 축 방향으로 변할 수 있다. 그 결과, 샤프트(18)와 베어링(200) 사이의 계면에서의 유막의 유도된 컨버전스는 밸리(226)와 피크(223) 사이에 화살표로 나타낸 바와 같이 제공될 수 있다. 다수의 변형예에서, 단일 또는 유도된 컨버전스를 갖는 유사한 프로파일이 외주면(202)에서 또는 보어 내의 하우징 표면 상에 제공될 수 있다. 샤프트(18)의 외주는 실질적으로 원형으로, 또는 각각의 경우에 수 미크론 범위 내에서 원형으로부터 작은 편심 또는 작은 편차를 갖고서 형성될 수 있다.
도 13을 참조하면, 다수의 변형예에서, 베어링(24, 26, 50, 70, 90, 130, 200)과 같은 베어링을 제조하는 방법은 고속 자기 부상 공작 기계 및 스핀들 조립체일 수 있는 기계(300)를 포함할 수 있다. 기계(300)는 베어링일 수 있는 워크피스(306)와 상호 작용하기 위한 보링 바(boring bar)(304)를 포함할 수 있다. 로터(302)는 모터 적층체 및 로터 바를 갖는 섹션(308)을 포함할 수 있다. 로터(302)는 자기 베어링 적층체를 갖는 섹션(309)을 포함할 수 있다. 로터(302)는 섹션(308)과 상호 작용하여 로터(302)의 회전을 행할 수 있는 모터 권선부(310)에 의해 둘러싸일 수 있다. 로터(302)는 로터 스러스트 디스크(319)와 상호 작용하여 축 방향(314)을 따라 로터(302)를 지지할 수 있고 또한 보링 바(304)의 축방향 궤적(314)을 유도할 수 있는 축방향 베어링 권선부(317)에 의해 둘러싸일 수 있다. 로터(302)는 섹션(309)과 상호 작용하여 로터(302)를 지지하고 스핀들(304)의 반경방향 궤적(318)을 유도할 수 있는 반경방향 베어링 권선부(316)에 의해 둘러싸일 수 있다. 다수의 센서일 수 있는 센서(320)는 로터(302)의 반경방향 위치를 감시 및 보고할 수 있고, 다수의 센서일 수 있는 센서(321)는 축 방향으로의 로터(302)의 축방향 위치를 감시 및 보고할 수 있다. 센서(323)는 로터(302)의 각도 위치를 감시할 수 있다. 전자 컨트롤러 시스템(322)은, 예를 들면 모터 드라이브, 자기 베어링 증폭기와 같은 구성요소, 및 모터 권선부(310), 축방향 베어링 권선부(317), 반경방향 베어링 권선부(316) 및 리니어 슬라이드(325) 각각에 대한 전력을 제어할 수 있는 제어 구성요소를 포함할 수 있다. 로터(302)의 트래킹은, 센서(320, 321 및 323)로부터의 데이터를 감시 및 기록하고, 축방향 베어링 권선부(312), 반경방향 베어링 권선부(316) 및 리니어 슬라이드(325)를 제어하여 베어링(306)에 대한 축방향 및 반경방향 궤적(314, 318)을 유도함으로써 제어될 수 있다. 다른 변형예에서, 모터 권선부(310), 축방향 베어링 권선부(317) 및 반경방향 베어링 권선부(316)의 기능 중 일부 또는 전부는 소수의 권선부에 조합될 수 있거나, 또는 많은 수의 권선부와 조율하여 제공될 수 있다. 리니어 슬라이드(325)는 컨트롤러 구성요소(322)에 의해 제어되어 워크피스(306)의 동작(315)을 로터(302)의 반경방향 궤적(318) 및 축방향 궤적(314)과 조율할 수 있다.
전자 컨트롤러 구성요소(322)의 작동에서, 방법, 알고리즘, 또는 그들의 일부는 방법 단계 또는 명령 중 하나 이상을 구현하도록 하나 이상의 프로세서에 의해 사용하기 위한 컴퓨터 판독 가능 매체 상에서 실행되는 명령 또는 계산을 포함하는 컴퓨터 프로그램(들) 제품에서 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 소스 코드, 목적 코드, 실행가능 코드 또는 다른 포맷의 프로그램 명령으로 구성된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램; 하나 이상의 펌웨어 프로그램; 또는 하드웨어 기술 언어(HDL) 파일; 및 임의의 프로그램 관련 데이터를 포함할 수 있다. 데이터는 데이터 구조, 룩업 테이블, 또는 임의의 다른 적절한 포맷의 데이터를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 프로그램 모듈, 루틴, 프로그램, 오브젝트, 구성요소 등을 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 프로세서 상에서 또는 서로 통신하는 다수의 프로세서 상에서 실행될 수 있다.
다수의 변형예에서, 프로그램(들)은 하나 이상의 저장 장치, 제조품 등을 포함할 수 있는 컴퓨터 판독 가능 매체 상에서 구현될 수 있다. 예시적인 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 시스템 메모리, 예를 들어 RAM(random access memory), ROM(read only memory); 반도체 메모리, 예를 들어 EPROM(erasable, programmable ROM), EEPROM(electrically erasable, programmable ROM), 플래시 메모리; 자기 또는 광학 디스크 또는 테이프; 및/또는 기타 등등을 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는, 예를 들면 데이터가 네트워크 또는 다른 통신 연결부(유선, 무선, 또는 이들의 조합)를 통해 전송되거나 제공될 수 있을 때, 컴퓨터와 컴퓨터 간 연결부를 또한 포함할 수 있다. 상기 실시예들의 임의의 조합(들)은 컴퓨터 판독 가능 매체의 범주 내에 또한 포함된다. 따라서, 방법은 개시된 방법의 하나 이상의 단계에 대응하는 명령을 실행할 수 있는 임의의 전자 제품 및/또는 장치에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있음이 이해되어야 한다. 전자 컨트롤러(322)는 반경방향의 범위를 통해 스핀들(302), 보링 바(304) 및 축방향 슬라이드(325)를 이동시키도록 프로그램을 구현할 수 있고, 워크피스(306)의 내주면(324) 상의 원하는 표면을 절삭하도록 조합된 축방향 궤적과 조합될 수 있다. 전자 컨트롤러(322)는 예를 들어 스핀들(304)의 반경방향 및 축방향 궤적(318, 314)을 치수적으로 변화시킴으로써 도 12에 차트로 나타낸 프로파일을 수행하도록 절삭을 제어하기 위한 데이터로 프로그램될 수 있다.
다수의 변형예에서, 보링 바(304)는 절삭 공구(330)를 포함할 수 있다. 도 14를 참조하면, 절삭 공구(330)는 팁(332)을 포함할 수 있다. 팁(332)은 0.1 내지 1.0 mm 범위 내에 있을 수 있는 반경(334)을 포함할 수 있다. 팁(332)은 0.1 내지 3.0 mm 범위 내에 있을 수 있는 반경(336)을 포함할 수 있다. 반경(334)은 팁(332)의 종단 지점(340)에서 반경(336)과 합류할 수 있다. 다수의 변형예에서, 평평한 또는 각진 표면이 종단 지점(340)에서 반경(334)과 반경(336) 사이에 삽입될 수 있다. 도 15를 참조하면, 팁(332)이 도 15의 도면 내로 이동하는 것으로 설명될 수 있도록 절삭 공구(330)는 절삭 작업 시에 워크피스(306)를 축(342) 주위로 회전하는 팁(332)과 접촉시키는 것으로 도시될 수 있다. 팁(332)은 워크피스(306)의 원주방향 및 축방향 길이를 따라 절삭하는 절삭 영역(344)에서 종단부(340)가 워크피스(306)와 접촉하고 있는 위치(342)에서의 축(342) 주위에 절삭 패스를 형성할 수 있다. 도 16을 참조하면, 팁(332)은 영역(350)에서 종단부(340)가 워크피스(306)와 접촉하고 있는 위치(346)에서 후속하는 절삭 패스를 형성할 수 있다. 영역(350)은 절삭 공구(330)가 워크피스(306)를 따라 전진함에 따라 원하는 프로파일을 제공하도록 영역(342)과 중첩(348)할 수 있다. 도 17을 참조하면, 팁(332)이 예를 들어 위치(342 또는 346)에서 절삭 패스를 형성하고 있는 동안에, 종단부(340)는 밀링 타입 절삭을 제공하기 위해서 간헐직인 방식으로 워크피스(306)로부터 분리될 수 있다. 밀링 타입 절삭은 열 관리 및 칩 형성에 유리할 수 있고, 프로파일(212)이 형성된 후에 스캘럽(scallop) 특징부를 추가하는데 유리할 수 있다. 다수의 다른 변형예에서, 종단부(340)는 보링 타입 절삭 동작을 제공할 수 있는 절삭 동안에 워크피스(306)와 접촉한 채로 유지될 수 있다. 다수의 다른 변형예에서, 절삭 공구(330)는 축방향 및 반경방향 궤적(314, 318)을 통해 워크피스(306) 상의 다양한 위치에서 밀링 타입 및 보링 타입 절삭 동작의 조합을 제공하도록 안내될 수 있다. 다수의 다른 변형예에서, 도 18에 도시된 바와 같이, 절삭 공구(330)는 절삭 동작이 워크피스(306)의 일 단부로부터 시계 방향(352)으로 유도되는 것으로 도시되어 있다. 팁(332)은 축방향 및 반경방향 궤적(314, 318)을 통해 유도되어 354의 선단 각도로 또는 356의 후단 각도로 워크피스(306)와 접촉할 수 있다. 각도(354 또는 356)는 절삭 성능을 최적화하기 위해서 워크피스(306)에 대하여 수직 배향과는 다르게 선택될 수 있다. 각도(354 또는 356)는 절삭 공구(330) 및 로터(302)가 로터(302) 상의 동적 힘 및 정적 힘으로 인한 그의 응답 동작에 기초하여 그의 바람직한 배향을 따르게 할 수 있다. 다수의 변형예에서, 원하는 프로파일은 반경방향 및 축방향 궤적(318, 314)을 조율함으로써 제어되는, 예를 들어 피크부터 밸리까지의 이행 불연속성으로 달성될 수 있다. 절삭 팁(332)의 제어는, 권선부(316 및 317)가 로터(302)를 조작하기 위한 액추에이터로서 작동하는 동안에 권선부(316 및 317)의 트래킹 제어를 통해 이루어진다. 다수의 변형예에서, 워크피스(306)는 로터(302)의 반경방향 및 축방향 제어와 조합하여 리니어 슬라이드(325)에 의해 로터(302)를 향해 공급될 수 있다.
상기한 변형예를 통해, 베어링, 및 유도된 컨버전스로 베어링을 제조하는 방법이 제공된다. 변형예의 설명은 단지 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 간주되는 구성요소, 요소, 동작, 제품 및 방법의 예시일 뿐이고, 구체적으로 개시되거나 명시적으로 제시되지 않은 것에 의해 이러한 범주를 제한하려는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 구성요소, 요소, 동작, 제품 및 방법은 본 명세서에서 명확하게 기술된 것과 다르게 조합 및 재배열될 수 있으며, 여전히 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 간주된다.
변형예 1은 제1 표면을 가질 수 있는 베어링 요소를 포함할 수 있는 베어링 시스템을 포함할 수 있다. 감합 요소는 상기 제1 표면과 대향할 수 있는 제2 표면을 가질 수 있다. 유막 계면은 상기 제1 및 제2 표면 사이에 정의될 수 있다. 상기 감합 요소는 축 주위에서 베어링 요소에 대하여 회전할 수 있다. 축 방향은 상기 축에 평행하게 정의될 수 있다. 원주 방향은 상기 축 주위로 둘러싸는 것을 정의할 수 있다. 상기 제1 표면은 상기 축 방향으로 변할 수 있고 반경 방향으로 변할 수 있는 프로파일을 가질 수 있다. 상기 프로파일은 상기 유막 계면 내에 존재하는 유체를 상기 축 방향 및 원주 방향 양쪽으로 유도할 수 있다.
변형예 2는, 변형예 1에 따른 베어링 시스템에 있어서, 상기 프로파일은 상기 프로파일과 교차할 수 있는 임의의 다른 특징부, 예를 들어 제한되지는 않지만 유입부 구멍 및/또는 오일 공급 홈과 같은 특징부를 포함하지 않는, 예리한 단차가 없는 매끄러운 형상을 가질 수 있다.
변형예 3은, 변형예 1 또는 2에 따른 베어링 시스템에 있어서, 상기 제1 표면은 상기 베어링의 내주면일 수 있다. 상기 프로파일은 상기 제1 표면을 따르는 골을 정의할 수 있는 다수의 밸리를 포함할 수 있고, 상기 제1 표면을 따르는 융기를 정의할 수 있는 다수의 피크를 포함할 수 있다. 상기 골과 융기는 상기 내주면 주위에 번갈아 있을 수 있다.
변형예 4는, 변형예 3에 따른 베어링 시스템에 있어서, 상기 베어링 요소는 제1 단부를 포함할 수 있고 상기 축 방향으로 상기 제1 단부로부터 이격된 대향하는 제2 단부를 포함할 수 있다. 상기 골 및 밸리 각각은 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로 연장될 수 있다.
변형예 5는, 변형예 3에 따른 베어링 시스템에 있어서, 상기 베어링 요소는 제1 단부를 포함할 수 있고 상기 축 방향으로 상기 제1 단부로부터 이격된 대향하는 제2 단부를 포함할 수 있다. 제1 댐은 상기 제1 단부에 정의될 수 있고 제2 댐은 상기 제2 단부에 정의될 수 있다. 상기 제1 및 제2 댐 각각은 상기 내주면보다 더 안쪽으로 상기 반경 방향으로 연장될 수 있다. 상기 골 및 밸리 각각은 상기 제1 댐으로부터 상기 제2 댐으로 연장될 수 있다.
변형예 6은, 변형예 3에 따른 베어링 시스템에 있어서, 상기 골 및 밸리 각각은 제1 단부로부터 제2 단부로 연장될 수 있다. 상기 베어링은 중공형 실린더로서 성형될 수 있고 상기 중공형 실린더 내측에 개방 영역을 정의할 수 있다. 상기 내주면은 상기 개방 영역 내로 향할 수 있다. 상기 내주면은 상기 개방 영역 주위로 360도 연장될 수 있다. 상기 축을 따라 상기 베어링의 중간지점과 같은 정의된 축방향 위치에 있는 상기 융기 각각은 상기 중간지점으로부터 상기 제1 또는 제2 단부를 향해 바깥쪽으로 위치할 수 있는 상기 각 융기 상의 모든 지점으로부터 상기 내주면 주위로 오프셋될 수 있다.
변형예 7은, 변형예 3에 따른 베어링 시스템에 있어서, 상기 골 및 밸리 각각은 제1 단부로부터 제2 단부로 연장될 수 있다. 상기 베어링은 중공형 실린더로서 성형될 수 있고 상기 중공형 실린더 내측에 개방 영역을 정의할 수 있다. 상기 내주면은 상기 개방 영역 내로 향할 수 있다. 상기 내주면은 상기 개방 영역 주위로 360도 연장될 수 있다. 그의 제1 단부에 있는 상기 융기 각각은 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부를 향해 위치할 수 있는 상기 각 융기 상의 모든 지점으로부터 상기 내주면 주위로 오프셋될 수 있다.
변형예 8은, 변형예 3에 따른 베어링 시스템을 제조하는 방법을 포함할 수 있고, 로터를 갖는 기계를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 로터의 자기 부상이 제공될 수 있다. 로터에는 절삭 팁이 설치될 수 있다. 상기 로터는 자기 부상을 이용하여 반경 방향 궤적 또는 축방향 궤적 중 적어도 하나를 통해 유도될 수 있다. 상기 내주면 상의 상기 베어링 요소의 상기 프로파일은 절삭 팁으로 절삭될 수 있다.
변형예 9는, 변형예 8에 따른 방법에 있어서, 상기 절삭 팁이 절삭 영역에서 베어링과 접촉할 수 있는 종단부를 포함하도록 하는 반경을 갖는 상기 절삭 팁을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
변형예 10은, 변형예 8에 따른 방법에 있어서, 상기 절삭 팁을 상기 내주면에 수직이거나, 또는 수직이 아닌 각도로 배향하는 것을 포함할 수 있다.
변형예 11은, 변형예 8에 따른 방법에 있어서, 상기 프로파일을 절삭하면서 상기 내주면을 상기 절삭 팁과 간헐적으로 접촉시키는 것을 포함할 수 있다.
변형예 12는, 개방된 중심부를 갖는 중공형 실린더 형상의 베어링 요소를 포함할 수 있는 베어링 시스템을 포함할 수 있다. 상기 베어링 요소의 원통형 벽은 상기 개방된 중심부와 대향하는 내주면을 정의할 수 있다. 샤프트는 상기 개방된 중심부를 통해 연장될 수 있고 축 주위에서 상기 베어링 요소에 대하여 회전할 수 있다. 반경 방향은 상기 축에 수직으로 정의될 수 있다. 유막 계면은 상기 내주면과 상기 샤프트 사이에 정의될 수 있다. 유체는 상기 유막 계면 내에 존재할 수 있다. 상기 내주면은 상기 반경 방향으로의 제1 변경 및 상기 축 방향으로의 제2 변경을 갖도록 성형될 수 있는 프로파일을 가질 수 있다. 상기 유체의 유도된 컨버전스는, 상기 샤프트가 상기 베어링 요소에 대하여 회전함에 따라, 상기 축 방향, 또는 상기 반경 방향 중 적어도 한 방향으로 하나 이상의 구성요소를 구비할 수 있다.
변형예 13은, 변형예 12에 따른 베어링 시스템에 있어서, 상기 내주면은 상기 축 주위로 완전히 연장되는 원주를 가질 수 있다. 상기 프로파일은 상기 내주면을 따르는 골을 정의할 수 있는 다수의 밸리를 포함할 수 있고 상기 내주면을 따르는 융기를 정의하는 다수의 피크를 정의할 수 있다. 상기 골 및 융기는 상기 내주면의 상기 원주 주위에서 번갈아 있을 수 있다.
변형예 14는, 변형예 13에 따른 베어링 시스템에 있어서, 상기 융기 각각은 곡선 형상의 원호로, 또는 선형 배향으로 상기 축 방향으로 연장될 수 있다.
변형예 15는, 변형예 12에 따른 베어링 시스템에 있어서, 상기 내주면은 상기 축 방향 및 반경 방향으로 변할 수 있다. 매끄러운 램프형 구조체가 각 밸리로부터 인접하는 피크까지 형성될 수 있다. 컨버전스의 상기 원주방향 및 축방향 구성요소는 상기 밸리로부터 상기 피크까지 오르막 방향으로 있을 수 있다.
본 발명의 범주 내의 선택적인 변형예의 상기 설명은 본질적으로 단순한 예시이며, 그 변형 또는 변경은 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않아야 한다.

Claims (15)

  1. 제1 표면을 갖는 베어링 요소, 상기 제1 표면과 대향하는 제2 표면을 갖고 상기 제1 및 제2 표면 사이에 유막 계면이 정의되는 감합 요소를 포함하며, 상기 감합 요소는 축 주위에서 상기 베어링 요소에 대하여 회전할 수 있고, 축 방향이 상기 축에 평행하게 정의되며, 원주 방향이 상기 축의 주위에 정의되고, 상기 제1 표면은 상기 축 방향으로 변하며 상기 반경 방향으로 변하는 프로파일을 가지며, 상기 프로파일은 상기 유막 계면 내에 존재하는 유체를 상기 축 방향 및 원주 방향 양쪽으로 유도하는, 베어링 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로파일은 상기 프로파일과 교차하는 임의의 특징부를 포함하지 않는, 예리한 단차가 없는 매끄러운 향상을 갖는, 베어링 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 표면은 상기 베어링의 내주면이고, 상기 프로파일은 상기 제1 표면을 따르는 골(trough)을 정의하는 다수의 밸리(valley) 및 상기 제1 표면을 따르는 융기를 정의하는 다수의 피크를 포함하며, 상기 골과 융기는 상기 내주면 주위에 번갈아 있는, 베어링 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 베어링 요소는 제1 단부 및 상기 축 방향으로 상기 제1 단부로부터 이격된 대향하는 제2 단부를 포함하고, 상기 골 및 밸리 각각은 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로 연장되는, 베어링 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 베어링 요소는 제1 단부 및 상기 축 방향으로 상기 제1 단부로부터 이격된 대향하는 제2 단부를 포함하고, 제1 댐이 상기 제1 단부에 정의되고 제2 댐이 상기 제2 단부에 정의되며, 상기 제1 및 제2 댐 각각은 상기 내주면과 동일하게, 또는 상기 내주면보다 더 안쪽으로 상기 반경 방향으로 연장되고, 상기 골 및 밸리 각각은 상기 제1 댐으로부터 상기 제2 댐으로 연장되는, 베어링 시스템.
  6. 제3항에 있어서, 상기 골 및 밸리 각각은 제1 단부로부터 제2 단부로 연장되고, 상기 베어링 요소는 중공형 실린더 내측에 개방 영역을 정의하는 중공형 실린더로서 성형되며, 상기 내주면은 상기 개방 영역 내로 향하고 있고, 상기 내주면은 상기 개방 영역 주위로 360도 연장되며, 상기 축을 따라 상기 베어링의 정의된 축방향 위치에 있는 상기 융기 각각은 상기 중간지점으로부터 상기 제1 또는 제2 단부를 향해 바깥쪽으로 위치하는 상기 각 융기 상의 모든 지점으로부터 상기 내주면 주위로 오프셋되는, 베어링 시스템.
  7. 제3항에 있어서, 상기 골 및 밸리 각각은 제1 단부로부터 제2 단부로 연장되고, 상기 베어링 요소는 중공형 실린더 내측에 개방 영역을 정의하는 중공형 실린더로서 성형되며, 상기 내주면은 상기 개방 영역 내로 향하고 있고, 상기 내주면은 상기 개방 영역 주위로 360도 연장되며, 그 제1 단부에 있는 상기 융기 각각은 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부를 향해 위치하는 상기 각 융기 상의 모든 지점으로부터 상기 내주면 주위로 오프셋되는, 베어링 시스템.
  8. 제3항의 베어링 시스템을 제조하는 방법으로서, 로터를 갖는 기계를 제공하는 단계; 상기 로터의 자기 부상을 제공하는 단계; 절삭 팁을 갖는 상기 로터를 제공하는 단계; 상기 자기 부상을 이용하여 반경방향 또는 축방향 궤적 중 적어도 하나를 통해 상기 로터를 유도하는 단계; 상기 절삭 팁으로 상기 내주면의 프로파일을 절삭하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 절삭 팁이 절삭 영역에서 베어링과 접촉하는 종단부를 포함하도록 하는 반경을 갖는 상기 절삭 팁을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 절삭 팁을 상기 내주면에 수직이거나, 또는 수직이 아닌 각도로 배향하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 프로파일을 절삭하면서 상기 내주면을 상기 절삭 팁과 간헐적으로 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 개방된 중심부와, 상기 개방된 중심부와 대향하는 내주면을 정의하는 원통형 벽을 갖는 중공형 실린더 형상의 베어링 요소; 상기 개방된 중심을 통하여 축 주위에서 상기 베어링 요소에 대하여 회전하는 샤프트를 포함하고, 반경 방향은 상기 축에 수직으로 정의되며, 유막 계면은 상기 내주면과 상기 샤프트 사이에 정의되고, 유체가 상기 유막 계면 내에 존재하며, 상기 내주면은, 상기 샤프트가 상기 베어링 요소에 대하여 회전함에 따라, 상기 축 방향 또는 상기 반경 방향 중 적어도 한 방향으로 하나 이상의 구성요소를 갖는 유체의 유도된 컨버전스를 제공하도록 상기 반경 방향으로의 제1 변형 및 상기 축 방향으로의 제2 변형을 갖도록 성형된 프로파일을 갖는, 베어링 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 내주면은 상기 축 주위로 완전히 연장되는 원주를 갖고; 상기 프로파일은 상기 내주면을 따르는 골을 정의하는 다수의 밸리 및 상기 내주면을 따르는 융기를 정의하는 다수의 피크를 포함하며, 상기 골 및 융기는 상기 내주면의 상기 원주 주위에 번갈아 있는, 베어링 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 융기 각각은 곡선 형상의 원호로, 또는 선형 배향으로 상기 축 방향으로 연장되는, 베어링 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 상기 내주면은 상기 축 방향 및 반경 방향으로 변하여 각 밸리로부터 인접하는 피크까지 매끄러운 램프형 구조체를 형성하며, 상기 유도된 컨버전스의 상기 원주방향 및 축방향 구성요소는 상기 밸리로부터 상기 피크까지 오르막 방향으로 있는, 베어링 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200081679A (ko) 2018-12-28 2020-07-08 주식회사 블루플래닛 자기 베어링을 구비하는 터보차저

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6884480B2 (ja) 2017-09-21 2021-06-09 株式会社日本製鋼所 繊維強化熱可塑性樹脂からなる成形品の成形方法および成形装置
DE102017126933A1 (de) * 2017-11-16 2019-05-16 Man Energy Solutions Se Turbolader
US20190331163A1 (en) 2018-04-30 2019-10-31 Borgwarner Inc. Turbocharger Bearing Housing with Non-Circular Bearing Bores
WO2020005262A1 (en) * 2018-06-28 2020-01-02 Borgwarner Inc. Bearing element with a smooth continuous profile
US10557498B1 (en) 2018-10-12 2020-02-11 Borgwarner Inc. Full-floating bearing and turbocharger including the same
US10815831B2 (en) 2018-12-18 2020-10-27 General Electric Company Bearing support including hermetic squeeze film damper and accumulator volume
DE102021110359A1 (de) 2021-04-22 2022-10-27 Miba Gleitlager Austria Gmbh Lagerteil für ein Gleitlager, Lagerschale, Gleitlager, Maschine, Verfahren zur Herstellung eines Lagerteils für ein Gleitlager

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US649302A (en) 1900-02-05 1900-05-08 William A Hardy Journal-bearing.
US2249843A (en) 1940-04-23 1941-07-22 Maud Lois Marsland Lubrication apparatus
DE1065671B (de) * 1952-11-07 1959-09-17 Neckars ulm Alfred Buske (Wurtt) Verfahren zur erzeugung keilfoermiger schniertaschen unter Druckanwendung bei aufeinandergleitenden oder ineinandergefuehrten Maschinenteilen, wie vorzugsweise in Lagern
FR2036619A5 (ko) 1969-03-26 1970-12-24 Renault
US3693297A (en) 1970-03-24 1972-09-26 Bryant Grinder Corp Apparatus and method for grinding irregular surfaces of revolution
DE2624849C3 (de) 1976-06-03 1981-12-03 Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt Selbstdruckerzeugendes Radialgleitlager
US4427309A (en) * 1980-03-24 1984-01-24 The Garrett Corporation Turbocharger shaft bearing
DE3023317A1 (de) 1980-06-21 1982-01-14 Kunststoffverarbeitungsbetrieb Hochgreef & Krahnen GmbH & Co KG, 4178 Kevelaer Lager insbesondere aus kunstharzpressstoff
US4671676A (en) 1985-09-03 1987-06-09 Rockwell International Corporation Hydrostatic bearing
JP2852747B2 (ja) 1988-03-18 1999-02-03 セイコー精機株式会社 内面研削盤
KR100343273B1 (ko) * 1996-01-08 2002-10-25 시게이트 테크놀로지 엘엘씨 그루브형유체역학적트러스트베어링및그루브형유체역학적트러스트베어링기구
EP1219841B1 (de) 1996-09-30 2003-11-05 Maag Pump Systems Textron AG Gleitlager, insbesondere für eine Zahnradpumpe
US6013016A (en) 1997-04-23 2000-01-11 Unova Ip Corp. Flexible boring machine and method
US6626577B1 (en) 2002-04-05 2003-09-30 Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. Radially inner surface structure of a bearing
US6852006B1 (en) 2002-06-06 2005-02-08 Glebar Company, Inc. Automated system for precision grinding of feedstock
US7293945B2 (en) * 2003-05-08 2007-11-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Non-rotary cutting tool and process of machining scroll member by using the same
DE10322342B4 (de) * 2003-05-17 2006-09-07 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Fräsen von Freiformflächen Fräswerkzeug
DE10337489B4 (de) * 2003-08-14 2007-04-19 P & L Gmbh & Co. Kg Verfahren zur automatischen Werkzeugverschleißkorrektur
GB2405909B (en) 2003-09-13 2006-11-22 Waukesha Bearings Ltd Sliding radial bearing arrangement
US7264430B2 (en) * 2004-02-26 2007-09-04 Federal Mogul World Wide, Inc Magnetically levitated high-speed spindle for shaping irregular surfaces
JP4271624B2 (ja) 2004-06-23 2009-06-03 日立粉末冶金株式会社 建設機械の関節用すべり軸受
US20060078239A1 (en) * 2004-09-01 2006-04-13 Florin Dimofte Wave bearings in high performance applications
FR2882409B1 (fr) 2005-02-21 2008-09-05 Ct Stephanois De Recherches Organe de guidage autolubrifiant
JP2011208691A (ja) 2010-03-29 2011-10-20 Toyota Motor Corp すべり軸受
KR101014567B1 (ko) 2010-06-30 2011-02-16 심수현 저속도용 부시 베어링
CA2835723C (en) 2011-05-09 2016-06-21 Schlumberger Canada Limited Machining apparatus for long tube lengths and related methods
EP2700463B1 (en) * 2012-08-22 2016-10-12 Sandvik Intellectual Property AB Method for manufacturing a support pad

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200081679A (ko) 2018-12-28 2020-07-08 주식회사 블루플래닛 자기 베어링을 구비하는 터보차저

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