KR20220034647A - Air foil thrust bearing - Google Patents

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임재만
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Abstract

An air foil thrust bearing of the present invention comprises: a base plate; a bump foil which forms elastic bumps of concave-convex shape and is stacked on the base plate so that one end in a circumferential direction is coupled with the base plate; and a top foil which is stacked to cover the bump foil wherein one end in a circumferential direction is coupled with the base plate. The bump foil forms the elastic bumps in a certain area adjacent to an outer diameter in the radial direction to have a lower height than a height of the elastic bumps of the remaining area to separate an area with highest energy loss by speed of a rotating body and a first damping friction unit when vibrating so as to have high durability.

Description

에어 포일 스러스트 베어링 {Air foil thrust bearing}Air foil thrust bearing {Air foil thrust bearing}

본 발명은 모터의 회전력을 이용해 임펠러를 고속으로 회전시켜 공기를 압축하여 공급하는 터보 블로워 또는 터보 압축기 등에서 회전축에 작용하는 축방향 하중을 지지하는 에어 포일 스러스트 베어링에 관한 것이다.The present invention relates to an air foil thrust bearing supporting an axial load acting on a rotating shaft, such as a turbo blower or a turbo compressor that compresses and supplies air by rotating an impeller at high speed using the rotational force of a motor.

터보 블로워나 터보 압축기 등에는 축방향의 하중을 지지할 수 있도록 스러스트 베어링이 사용되는데, 고속으로 회전하는 회전축의 축방향 하중을 지지하기 위해 스러스트 베어링 중 에어 포일 스러스트 베어링이 주로 사용되고 있다.Thrust bearings are used to support axial loads in turbo blowers and turbo compressors. Among thrust bearings, air foil thrust bearings are mainly used to support axial loads of rotating shafts rotating at high speed.

종래의 에어 포일 스러스트 베어링은 도 1과 같이 도넛 형상의 판으로 형성된 베이스 플레이트(10), 원주방향을 따라 서로 이격되어 배열된 복수의 범프 포일(20) 및 각각의 범프 포일(20) 위에 배치된 복수의 탑 포일(30)로 구성된다.A conventional air foil thrust bearing includes a base plate 10 formed of a donut-shaped plate as shown in FIG. 1 , a plurality of bump foils 20 spaced apart from each other in the circumferential direction, and each of the bump foils 20 disposed on the Consists of a plurality of top foils (30).

여기에서 에어 포일 스러스트 베어링은 베이스 플레이트(10)의 위에 복수의 범프 포일(20)이 스폿 용접되어 고정되며, 각각의 범프 포일(20)의 위에 탑 포일(30)이 배치된 후 베이스 플레이트(10)에 탑 포일(30)들이 스폿 용접에 의해 고정된다. 그리고 이러한 에어 포일 스러스트 베어링은 터보 블로워 등에 장착되어 사용될 때, 회전축에 결합되어 함께 회전되는 원판형의 스러스트 러너와 에어 포일 스러스트 베어링의 탑 포일 간 접촉에 의해 많은 마찰열이 발생하게 된다.Here, the air foil thrust bearing is fixed by spot welding a plurality of bump foils 20 on the base plate 10, and after the top foil 30 is disposed on each bump foil 20, the base plate 10 ), the top foils 30 are fixed by spot welding. In addition, when these air foil thrust bearings are mounted on a turbo blower or the like, a lot of frictional heat is generated by contact between the disk-shaped thrust runner coupled to the rotating shaft and rotating together and the top foil of the air foil thrust bearing.

여기에서 종래의 에어 포일 스러스트 베어링은 회전체인 스러스트 러너가 원운동하기 때문에 각속도는 같으나 반경방향 위치에 따른 선속도는 외경측으로 갈수록 점점 증가한다. 그런데 증가된 선속도에 따라 에어 포일 스러스트 베어링의 탑 포일과 회전체 사이로 유동되는 공기에 의한 하중 지지력은 높아지지만 공기와 탑 포일의 마찰로 인해 높은 발열을 발생시키게 되며, 회전체가 약 10만 RPM을 상회하는 고속 회전 시 외경측의 경우 높은 에너지 손실(발열)로 인해 탑 포일 표면의 코팅층에 손상(열흔)이 발생하게 된다. 또한, 가진 시 범프 포일의 탄성 범프 높이가 가장 높은 곳(주요 가진 지지부)에 대응되는 탑 포일 영역에서 먼저 마찰이 발생하게 된다. 즉, 도 2와 같이 종래의 에어 포일 저널 베어링은 탑 포일(30) 상에서 에너지 손실이 가장 높은 영역(A1)과 주요 가진 지지부(A2)가 일부 중첩되므로 내구성이 저하되는 단점이 있다.Here, in the conventional air foil thrust bearing, since the thrust runner, which is a rotating body, moves in a circular motion, the angular velocity is the same, but the linear velocity according to the radial position gradually increases toward the outer diameter side. However, according to the increased linear speed, the load bearing capacity of the air flowing between the top foil and the rotating body of the air foil thrust bearing increases, but high heat is generated due to the friction between the air and the top foil, and the rotating body is about 100,000 RPM In the case of the outer diameter side during high-speed rotation exceeding In addition, friction occurs first in the area of the top foil corresponding to the height of the elastic bump of the bump foil during excitation (main excitation support). That is, as shown in FIG. 2 , the conventional air foil journal bearing partially overlaps the area A1 with the highest energy loss and the main excitation support A2 on the top foil 30 , so durability is reduced.

KRUS 10-0954066 10-0954066 B1B1 (2010.04.13.)(2010.04.13.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 회전체의 회전 속도에 따른 에너지 손실이 가장 큰 부분과 가진 시 먼저 하중을 지지하여 1차로 댐핑 마찰을 일으키는 주요 가진 지지부분이 분리되도록 함으로써, 내구성을 향상시킬 수 있는 에어 포일 스러스트 베어링을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to support a load first and primarily cause damping friction when it has a portion with the largest energy loss according to the rotational speed of a rotating body. It is to provide an air foil thrust bearing capable of improving durability by separating the support portion.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링은, 베이스 플레이트; 요철 형상의 탄성 범프들이 형성되며, 상기 베이스 플레이트에 적층되어 원주방향 일측 단부가 상기 베이스 플레이트에 결합된 범프 포일; 및 상기 범프 포일을 덮도록 적층되며, 원주방향 일측 단부가 상기 베이스 플레이트에 결합된 탑 포일; 을 포함하여 이루어지고, 상기 범프 포일은 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프들의 높이가 나머지 영역의 탄성 범프들의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.Air foil thrust bearing of the present invention for achieving the above object, a base plate; a bump foil having concave-convex elastic bumps formed thereon, the bump foil being laminated on the base plate and having one end of the circumferential direction coupled to the base plate; and a top foil laminated to cover the bump foil and having one circumferential end coupled to the base plate; The bump foil may be formed so that heights of elastic bumps in some areas adjacent to the outer diameter in a radial direction are lower than heights of elastic bumps in other areas.

또한, 상기 범프 포일은 자유단에서부터 원주방향을 따라 가면서 두께방향으로 양면을 관통하는 슬릿이 형성될 수 있다.In addition, the bump foil may be formed with a slit passing through both surfaces in the thickness direction from the free end along the circumferential direction.

또한, 상기 범프 포일은 특정한 반경 상에서 원주방향 타단인 자유단에서부터 일측으로 일부 영역에 해당되는 탄성 범프들은 높이가 동일하게 형성될 수 있다.In addition, in the bump foil, elastic bumps corresponding to a partial area from the free end, which is the other end in the circumferential direction, to one side on a specific radius may be formed to have the same height.

그리고 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링은, 베이스 플레이트; 요철 형상의 탄성 범프들이 형성되며, 상기 베이스 플레이트에 적층되어 원주방향 일측 단부가 상기 베이스 플레이트에 결합된 범프 포일; 상기 범프 포일을 덮도록 적층되며, 원주방향 일측 단부가 상기 베이스 플레이트에 결합된 탑 포일; 및 상기 범프 포일의 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역을 제외한 나머지 영역에 대응되는 부분에, 상기 베이스 플레이트와 범프 포일 사이에 개재된 인서트 플레이트; 를 포함하여 이루어질 수 있다.And the air foil thrust bearing of the present invention, the base plate; a bump foil having concave-convex elastic bumps formed thereon, the bump foil being laminated on the base plate and having one end of the circumferential direction coupled to the base plate; a top foil laminated to cover the bump foil, one end of which is coupled to the base plate in the circumferential direction; and an insert plate interposed between the base plate and the bump foil in a portion corresponding to the remaining area except for a partial area adjacent to the outer diameter side in the radial direction of the bump foil. may be included.

또한, 상기 범프 포일은 자유단에서부터 원주방향을 따라 가면서 두께방향으로 양면을 관통하는 슬릿이 형성될 수 있다.In addition, the bump foil may be formed with a slit passing through both surfaces in the thickness direction from the free end along the circumferential direction.

또한, 상기 범프 포일은 특정한 반경 상에서 원주방향 타단인 자유단에서부터 일측으로 일부 영역에 해당되는 탄성 범프들은 높이가 동일하게 형성될 수 있다.In addition, in the bump foil, elastic bumps corresponding to a partial area from the free end, which is the other end in the circumferential direction, to one side on a specific radius may be formed to have the same height.

또한, 상기 범프 포일은, 반경방향으로 가면서 배치된 탄성 범프들에서, 상기 인서트 플레이트를 제외한 탄성 범프들 자체의 높이는 서로 동일하게 형성될 수 있다.In addition, the bump foil may be formed to have the same height of the elastic bumps themselves except for the insert plate in the elastic bumps arranged in the radial direction.

그리고 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링은, 베이스 플레이트; 요철 형상의 탄성 범프들이 형성되며, 상기 베이스 플레이트에 적층되어 원주방향 일측 단부가 상기 베이스 플레이트에 결합된 범프 포일; 및 상기 범프 포일을 덮도록 적층되며, 원주방향 일측 단부가 상기 베이스 플레이트에 결합된 탑 포일; 을 포함하여 이루어지고, 상기 베이스 플레이트는, 상기 범프 포일의 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프들에 대응되는 부분에 원주방향을 따라 오목한 단차홈이 형성될 수 있다.And the air foil thrust bearing of the present invention, the base plate; a bump foil having concave-convex elastic bumps formed thereon, the bump foil being laminated on the base plate and having one end of the circumferential direction coupled to the base plate; and a top foil laminated to cover the bump foil and having one circumferential end coupled to the base plate; In the base plate, a concave step groove may be formed in a circumferential direction in a portion corresponding to the elastic bumps in a partial area adjacent to the outer diameter side in the radial direction of the bump foil.

또한, 상기 범프 포일은 자유단에서부터 원주방향을 따라 가면서 두께방향으로 양면을 관통하는 슬릿이 형성될 수 있다.In addition, the bump foil may be formed with a slit passing through both surfaces in the thickness direction from the free end along the circumferential direction.

또한, 상기 범프 포일은 특정한 반경 상에서 원주방향 타단인 자유단에서부터 일측으로 일부 영역에 해당되는 탄성 범프들은 높이가 동일하게 형성될 수 있다.In addition, in the bump foil, elastic bumps corresponding to a partial area from the free end, which is the other end in the circumferential direction, to one side on a specific radius may be formed to have the same height.

또한, 상기 범프 포일은, 반경방향으로 가면서 배치된 탄성 범프들에서, 상기 탄성 범프들 자체의 높이는 서로 동일하게 형성될 수 있다.Also, in the bump foil, in the elastic bumps arranged in the radial direction, the height of the elastic bumps themselves may be equal to each other.

또한, 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링은, 범프 포일이 제1플레이트와 일체로 형성되어 범프 포일이 상기 제1플레이트에 연결되어 있고, 상기 범프 포일에는 요철 형상의 탄성 범프가 형성된 범프 포일 플레이트; 및 탑 포일이 제2플레이트와 일체로 형성되어 탑 포일이 상기 제2플레이트에 연결되며, 상기 탑 포일이 범프 포일을 덮도록 상기 범프 포일 플레이트에 적층된 탑 포일 플레이트; 를 포함하여 이루어지고, 상기 범프 포일은, 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프들의 높이가 나머지 영역의 탄성 범프들의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.In addition, the air foil thrust bearing of the present invention includes: a bump foil plate in which a bump foil is integrally formed with a first plate, the bump foil is connected to the first plate, and an elastic bump in an uneven shape is formed on the bump foil; and a top foil plate laminated on the bump foil plate such that the top foil is integrally formed with the second plate, the top foil is connected to the second plate, and the top foil covers the bump foil; In the bump foil, heights of elastic bumps in some regions adjacent to the outer diameter in a radial direction may be formed to be lower than heights of elastic bumps in other regions.

또한, 상기 범프 포일 플레이트의 범프 포일은 복수로 구성되고, 상기 복수의 범프 포일은 각각 원주방향 일단이 상기 제1플레이트에 연결되며, 상기 복수의 범프 포일은 원주방향을 따라 서로 이격되어 배열되며, 상기 탑 포일 플레이트의 탑 포일은 복수로 구성되고, 상기 복수의 탑 포일은 각각 원주방향 일단이 상기 제2플레이트에 연결되며, 상기 복수의 탑 포일은 원주방향을 따라 서로 이격되어 상기 복수의 범프 포일에 대응되는 위치에 배열될 수 있다.In addition, the bump foil of the bump foil plate is composed of a plurality, each of the plurality of bump foils has one end connected to the first plate in the circumferential direction, and the plurality of bump foils are arranged to be spaced apart from each other in the circumferential direction, A plurality of top foils of the top foil plate are configured, and one end of each of the plurality of top foils is connected to the second plate in a circumferential direction, and the plurality of top foils are spaced apart from each other in a circumferential direction to form the plurality of bump foils. may be arranged at a position corresponding to .

또한, 상기 범프 포일은 자유단에서부터 원주방향을 따라 가면서 두께방향으로 양면을 관통하는 슬릿이 형성될 수 있다.In addition, the bump foil may be formed with a slit passing through both surfaces in the thickness direction from the free end along the circumferential direction.

또한, 상기 탑 포일 플레이트가 적층된 범프 포일 플레이트의 반대쪽 면에 적층되며, 상기 범프 포일의 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역을 제외한 나머지 영역에 대응되는 부분에 배치된 인서트 플레이트를 더 포함하고, 상기 인서트 플레이트에 의해 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프들의 높이가 나머지 영역의 탄성 범프들의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.In addition, an insert plate is laminated on the opposite side of the bump foil plate on which the top foil plate is laminated, and an insert plate is disposed in a portion corresponding to the remaining region except for some regions adjacent to the outer diameter side in the radial direction of the bump foil, further comprising: The height of the elastic bumps in the partial area adjacent to the outer diameter in the radial direction may be lower than the height of the elastic bumps in the remaining area by the insert plate.

또한, 상기 범프 포일은, 반경방향으로 가면서 배치된 탄성 범프들에서, 상기 탄성 범프들 자체의 높이는 서로 동일하게 형성될 수 있다.Also, in the bump foil, in the elastic bumps arranged in the radial direction, the height of the elastic bumps themselves may be equal to each other.

또한, 상기 탑 포일 플레이트가 적층된 범프 포일 플레이트의 반대쪽 면에 적층된 베어링 하우징을 더 포함하고, 상기 베어링 하우징은, 상기 범프 포일의 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프들에 대응되는 부분에 원주방향을 따라 오목한 단차홈이 형성되며, 상기 베어링 하우징의 단차홈에 의해 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프들의 높이가 나머지 영역의 탄성 범프들의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.The top foil plate further includes a bearing housing laminated on the opposite surface of the laminated bump foil plate, wherein the bearing housing corresponds to the elastic bumps in a partial area adjacent to the outer diameter side in the radial direction of the bump foil. A concave step groove is formed in the circumferential direction, and the height of the elastic bumps in some areas adjacent to the outer diameter in the radial direction may be lower than the heights of the elastic bumps in the remaining area by the step groove of the bearing housing.

또한, 상기 범프 포일은, 반경방향으로 가면서 배치된 탄성 범프들에서, 상기 탄성 범프들 자체의 높이는 서로 동일하게 형성될 수 있다.Also, in the bump foil, in the elastic bumps arranged in the radial direction, the height of the elastic bumps themselves may be equal to each other.

본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링은, 회전체의 속도에 따른 에너지 손실이 가장 큰 영역과 가진 시 1차 댐핑 마찰부가 분리되어 보다 높은 내구성을 갖는 장점이 있다.The air foil thrust bearing of the present invention has the advantage of having higher durability because the primary damping friction part is separated when the region having the largest energy loss according to the speed of the rotating body is separated.

도 1은 종래의 에어 포일 스러스트 베어링을 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 에어 포일 스러스트 베어링에서 에너지 손실이 가장 큰 영역과 주요 가진 지지부를 나타낸 부분 평면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링을 나타낸 분해사시도, 조립사시도 및 상측 평면도이다.
도 6 및 도 7은 도 5의 A-A' 단면도 및 B-B' 단면도이다.
도 8은 도 7의 단면에서 회전체인 스러스트 러너가 고속으로 회전되는 상태에서 탑 포일에 접촉되었을 때 탑 포일의 일부가 탄성 변형된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링에서 범프 포일의 일실시예를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링을 반경방향으로 자른 일부분을 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링을 반경방향으로 자른 일부분을 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 에어 포일 스러스트 베어링에서 범프 포일을 나타낸 평면도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 제4실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링을 나타낸 분해사시도, 조립사시도 및 상측 평면도이다.
도 16은 도 15의 C-C' 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제5실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링을 반경방향으로 자른 일부분을 나타낸 단면도이다.
도 18은 본 발명의 제6실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링을 반경방향으로 자른 일부분을 나타낸 단면도이다.1 is a perspective view showing a conventional air foil thrust bearing.
FIG. 2 is a partial plan view showing a region having the largest energy loss and a main excitation support in a conventional air foil thrust bearing.
3 to 5 are an exploded perspective view, an assembled perspective view, and an upper plan view showing the air foil thrust bearing according to the first embodiment of the present invention.
6 and 7 are cross-sectional views AA′ and BB′ of FIG. 5 .
8 is a cross-sectional view illustrating a state in which a portion of the top foil is elastically deformed when the thrust runner, which is a rotating body, is in contact with the top foil in a high-speed rotation in the cross-section of FIG. 7 .
9 is a perspective view showing an embodiment of a bump foil in the air foil thrust bearing according to the first embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view illustrating a radially cut portion of an air foil thrust bearing according to a second embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view illustrating a radially cut portion of an air foil thrust bearing according to a third embodiment of the present invention.
12 is a plan view illustrating a bump foil in an air foil thrust bearing according to the present invention.
13 to 15 are an exploded perspective view, an assembled perspective view, and an upper plan view showing an air foil thrust bearing according to a fourth embodiment of the present invention.
16 is a cross-sectional view taken along line CC′ of FIG. 15 .
17 is a cross-sectional view showing a radially cut portion of an air foil thrust bearing according to a fifth embodiment of the present invention.
18 is a cross-sectional view showing a radially cut portion of an air foil thrust bearing according to a sixth embodiment of the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the air foil thrust bearing of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<실시예 1><Example 1>

도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링을 나타낸 분해사시도, 조립사시도 및 상측 평면도이며, 도 6 및 도 7은 도 4의 A-A' 단면도 및 B-B' 단면도이다.3 to 5 are an exploded perspective view, an assembled perspective view, and an upper plan view showing an air foil thrust bearing according to a first embodiment of the present invention, and FIGS.

도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링은 크게 베이스 플레이트(100), 범프 포일(200) 및 탑 포일(300)로 구성될 수 있다.As shown, the air foil thrust bearing according to the first embodiment of the present invention may be largely composed of a base plate 100 , a bump foil 200 , and a top foil 300 .

베이스 플레이트(100)는 중앙부에 두께방향으로 양면을 관통하는 중공홀이 형성된 원판 형태로 형성될 수 있다.The base plate 100 may be formed in the form of a disk in which a hollow hole penetrating both surfaces in the thickness direction is formed in the central portion.

범프 포일(200)은 복수개로 구성되어 원주방향을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다. 그리고 범프 포일(200)들은 각각 원주방향 일측 단부인 결합부(210)만 베이스 플레이트(100)에 용접 등으로 결합되어 고정될 수 있으며, 원주방향 타측 단부는 자유단으로 형성될 수 있다. 그리고 범프 포일(200)들은 각각 요철 형상의 탄성 범프(220)들이 형성될 수 있고, 탄성 범프(220)들은 베이스 플레이트(100) 상에 하단이 접촉되어 있지만 고정되지 않고 분리되어 있을 수 있다. 즉, 범프 포일(200)은 결합부(210)를 제외한 나머지 부분이 베이스 플레이트(100)와 결합되어 있지 않고 떨어져 있는 상태가 될 수 있으며, 탄성 범프(220)들은 베이스 플레이트(100)에 맞닿아 있거나 약간의 간극이 있는 상태가 될 수 있다.A plurality of bump foils 200 may be arranged to be spaced apart from each other in the circumferential direction. In addition, only the coupling portion 210, which is one end of each of the bump foils 200 in the circumferential direction, may be coupled to the base plate 100 by welding or the like, and the other end in the circumferential direction may be formed as a free end. In addition, each of the bump foils 200 may be formed with concave-convex elastic bumps 220 , and the elastic bumps 220 may be separated from each other without being fixed although their lower ends are in contact with the base plate 100 . That is, the bump foil 200 may be in a state in which the remaining portions except for the coupling portion 210 are not coupled to the base plate 100 and are separated from each other, and the elastic bumps 220 are in contact with the base plate 100 . or there may be some gaps.

탑 포일(300)은 복수개로 구성되어 원주방향을 따라 서로 이격되게 배열될 수 있다. 그리고 탑 포일(300)들은 각각 원주방향 일측 단부인 결합부(310)만 베이스 플레이트(100)에 용접 등으로 결합되어 고정될 수 있으며, 원주방향 타측 단부는 자유단으로 형성될 수 있다. 이때, 탑 포일(300)들은 범프 포일(200)들에 대응되는 위치에 배치되어, 탑 포일(300)이 범프 포일(200)을 덮고있는 형태로 적층될 수 있다. 즉, 베이스 플레이트(100)와 탑 포일(300) 사이에 범프 포일(200)이 개재된 형태로 구성될 수 있다. 또한, 도 5와 같이 특정한 반경 상에서 원주방향을 따라 자른 단면을 보았을 때, 탑 포일(300)은 원주방향을 따라 결합부(310)에서 연결부(320)가 우측 상방을 향해 곡면 또는 평면 형태로 연장 형성되고, 연결부(320)에서 평평한 형태의 평면부(330)가 연장 형성되며, 평면부(330)는 베이스 플레이트(100)와 나란하게 형성될 수 있다. 그리고 범프 포일(200)은 특정한 반경 상에서 원주방향 타단인 자유단에서부터 일측 방향으로 일부 영역에 대응되는 즉, 탑 포일(300)의 평면부(330)에 대응되는 탄성 범프(220)들은 서로 높이가 동일하게 형성될 수 있으며, 탑 포일(300)의 연결부(320)에 대응되는 영역의 탄성 범프(220)들은 상대적으로 높이가 낮게 형성될 수 있다. 연결부(320)의 하면과 탄성 범프(220)들의 산 사이가 이격되어 있을 수 있다.The top foil 300 may be configured in plurality and may be arranged to be spaced apart from each other in the circumferential direction. And, each of the top foils 300 may be fixed by being coupled to the base plate 100 by welding, etc., only the coupling portion 310, which is one end of the top foil 300, and the other end in the circumferential direction may be formed as a free end. In this case, the top foils 300 are disposed at positions corresponding to the bump foils 200 , and the top foil 300 may be stacked in a manner that covers the bump foils 200 . That is, the bump foil 200 may be interposed between the base plate 100 and the top foil 300 . In addition, when viewing a cross-section cut along the circumferential direction on a specific radius as shown in FIG. 5 , the top foil 300 extends from the coupling part 310 to the upper right side of the coupling part 310 in the circumferential direction in a curved or flat shape. formed, and a flat portion 330 in a flat shape extends from the connecting portion 320 , and the flat portion 330 may be formed in parallel with the base plate 100 . And the bump foil 200 corresponds to a partial area in one direction from the free end, which is the other end in the circumferential direction, on a specific radius, that is, the elastic bumps 220 corresponding to the flat portion 330 of the top foil 300 have a height of each other It may be formed in the same manner, and the elastic bumps 220 in the region corresponding to the connection part 320 of the top foil 300 may be formed to have a relatively low height. The lower surface of the connection part 320 and the mountains of the elastic bumps 220 may be spaced apart.

여기에서 도 7을 참조하면, 탑 포일(300)의 평면부(330)가 위치한 부분에서 반경방향으로 자른 단면을 보았을 때, 범프 포일(200)은 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프(220)의 높이(h4)가 나머지 영역인 반경방향으로 내경쪽에 인접한 영역 및 중앙부 영역의 탄성 범프(220)들의 높이(h1, h2, h3)보다 낮게 형성될 수 있다. 이때, 반경방향으로 외경쪽에 인접한(우측의) 하나의 탄성 범프를 외경측 탄성 범프, 반경방향으로 내경쪽에 인접한(좌측의) 다른 하나의 탄성 범프를 내경측 탄성 범프, 반경방향으로 중앙부에 위치한 나머지 두 개의 탄성 범프를 중앙부 탄성 범프라고 하면, 공기의 압력 등 외력이 작용하지 않는 상태에서 탑 포일(300)은 내경측 탄성 범프 및 중앙부 탄성 범프들의 산에 접촉될 수 있으며, 이 상태에서 외경측 탄성 범프의 산은 높이차(△h)로 인해 탑 포일(300)과 이격된 상태가 될 수 있다.Here, referring to FIG. 7, when the cross section cut in the radial direction at the portion where the flat portion 330 of the top foil 300 is located, the bump foil 200 is an elastic bump ( The height h4 of 220 may be formed to be lower than the heights h1, h2, and h3 of the elastic bumps 220 in the central region and the region adjacent to the inner diameter in the radial direction of the remaining region. At this time, one elastic bump radially adjacent to the outer diameter side (right) is the outer diameter side elastic bump, the other elastic bump radially adjacent to the inner diameter side (left side) is the inner diameter side elastic bump, and the rest located in the central part in the radial direction. If the two elastic bumps are referred to as central elastic bumps, the top foil 300 may come into contact with the inner diameter elastic bumps and the mountains of the central elastic bumps in a state where external force such as air pressure is not applied, and in this state, the outer diameter elastic bumps The bump mountain may be spaced apart from the top foil 300 due to the height difference Δh.

그리하여 도 8과 같이 에어 포일 스러스트 베어링을 반경방향으로 자른 단면을 보면, 회전체인 스러스트 러너(400)가 고속으로 회전되는 상태에서 축방향 하중 또는 가진 등으로 인해 스러스트 러너(400)가 탑 포일(300)에 접촉되었을 때, 스러스트 러너(400)와 탑 포일(300)의 사이로 유동되는 공기의 압력에 의해 외경측 탄성 범프가 위치한 부분에 대응되는 영역의 탑 포일(300)은 탄성 범프쪽으로 휘어져서 스러스트 러너(400)와 접촉되지 않을 수 있다. 즉, 반경방향으로 외경쪽에 인접한 영역에서는 상대적으로 선속도가 빨라 공기와의 마찰로 인한 에너지 손실(발열)이 상대적으로 큰 부분인데, 이 부분을 제외한 나머지 부분이 하중을 지지하면서 스러스트 러너(400)와 탑 포일(300)이 직접 접촉되어 댐핑 및 마찰될 수 있다. 그리고 스러스트 러너(400)는 가진 등으로 인해 탑 포일(300)에 접촉될 때 탑 포일(300)의 평면부(330)에 먼저 접촉되어 1차적으로 댐핑 및 마찰이 일어나는데, 도시된 바와 같이 범프 포일(200)의 내경측 탄성 범프와 중앙부 탄성 범프들이 존재하는 영역에 대응되는 부분의 탑 포일(300)의 평면부(330)가 1차적으로 스러스트 러너(400)의 하중을 지지하는 주요 가진 지지부가 된다.Therefore, when looking at the cross section of the air foil thrust bearing cut in the radial direction as shown in FIG. 8, the thrust runner 400 is the top foil ( 300), the top foil 300 in the area corresponding to the portion where the outer diameter side elastic bump is located is bent toward the elastic bump by the pressure of the air flowing between the thrust runner 400 and the top foil 300 It may not come into contact with the thrust runner 400 . That is, in the area adjacent to the outer diameter in the radial direction, the linear speed is relatively high, so energy loss (heat) due to friction with air is relatively large. And the top foil 300 may be in direct contact with the damping and friction. And when the thrust runner 400 comes into contact with the top foil 300 due to excitation, etc., it first comes into contact with the flat portion 330 of the top foil 300 to primarily cause damping and friction. The flat portion 330 of the top foil 300 in the portion corresponding to the region in which the inner diameter side elastic bumps of 200 and the central elastic bumps exist is primarily a supporting part with which the thrust runner 400 supports the load. do.

이에 따라 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링은, 회전체의 속도에 따른 에너지 손실이 가장 큰 영역과 가진 시 1차 댐핑 마찰부가 중첩되지 않고 서로 다른 위치에 형성되므로 보다 높은 내구성을 가질 수 있다. 또한, 에너지 손실이 가장 큰 영역인 외경측에서 스러스트 러너와 탑 포일 간의 직접적인 마찰이 줄어들게 되므로, 탑 포일 표면에 코팅된 코팅층의 손상(열흔)도 발생하지 않을 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the air foil thrust bearing of the present invention can have higher durability because the primary damping friction parts are formed at different positions without overlapping with the region having the largest energy loss according to the speed of the rotating body. In addition, since direct friction between the thrust runner and the top foil is reduced on the outer diameter side, where the energy loss is the largest, damage (crack marks) of the coating layer coated on the surface of the top foil may not occur.

도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링에서 범프 포일의 일실시예를 나타낸 사시도이다.9 is a perspective view showing an embodiment of a bump foil in the air foil thrust bearing according to the first embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 범프 포일(200)은 자유단에서부터 원주방향을 따라 가면서 두께방향으로 양면을 관통하는 슬릿(230)들이 형성될 수 있다. 즉, 일례로 슬릿(230)들에 의해 범프 포일(200)의 탄성 범프(220)들이 형성된 영역이 반경방향으로 3개의 부분으로 갈라져 있는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 3개의 부분은 일측 단부인 결합부(210)에 의해 서로 연결되어 있는 상태일 수 있다.As shown, the bump foil 200 may have slits 230 penetrating both sides in the thickness direction from the free end along the circumferential direction. That is, for example, the region in which the elastic bumps 220 of the bump foil 200 are formed by the slits 230 may be formed in a radially divided shape into three parts. At this time, the three parts may be in a state in which they are connected to each other by the coupling part 210 which is one end.

<실시예 2><Example 2>

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링을 반경방향으로 자른 일부분을 나타낸 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing a radially cut portion of the air foil thrust bearing according to the second embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링은 크게 베이스 플레이트(100), 범프 포일(200), 탑 포일(300) 및 인서트 플레이트(150)로 구성될 수 있다. 여기에서 베이스 플레이트(100) 및 탑 포일(300)은 상기한 제1실시예와 동일하게 형성될 수 있다. 그리고 범프 포일(200)은 반경방향으로 가면서 배치된 탄성 범프(220)들 자체의 높이는 모두 같게 형성될 수 있으며, 나머지 범프 포일(200)의 구성은 상기한 제1실시예와 동일하게 형성될 수 있다. 인서트 플레이트(150)는 두께가 얇은 평판 형태로 형성되어 베이스 플레이트(100)와 범프 포일(200)의 사이에 개재될 수 있다. 이때, 인서트 플레이트(150)는 반경방향으로 내경측 탄성 범프(220)와 중앙부 탄성 범프(220)들이 존재하는 영역에 배치될 수 있다. 그리하여 인서트 플레이트(150)에 의해 결과적으로 베이스 플레이트(100)의 상면을 기준으로 하여 내경측 탄성 범프(220) 및 중앙부 탄성 범프(220)들의 높이가 상대적으로 높아지고, 이에 비해 외경측 탄성 범프(220)의 높이는 상대적으로 낮아지게 된다. As shown, the air foil thrust bearing according to the second embodiment of the present invention may be largely composed of a base plate 100 , a bump foil 200 , a top foil 300 , and an insert plate 150 . Here, the base plate 100 and the top foil 300 may be formed in the same manner as in the first embodiment. In addition, the bump foil 200 may be formed to have the same height of the elastic bumps 220 arranged in the radial direction, and the configuration of the remaining bump foil 200 may be the same as in the first embodiment. there is. The insert plate 150 may be formed in a thin flat plate shape and interposed between the base plate 100 and the bump foil 200 . In this case, the insert plate 150 may be disposed in a region in which the inner diameter-side elastic bumps 220 and the central elastic bumps 220 exist in the radial direction. Therefore, the height of the inner diameter side elastic bump 220 and the central elastic bump 220 is relatively high with respect to the upper surface of the base plate 100 as a result by the insert plate 150 , and, in comparison, the outer diameter side elastic bump 220 . ) is relatively low.

이에 따라 인서트 플레이트를 이용해 탄성 범프들 간의 높이차(△h)를 형성할 수 있으며, 높이차의 정도를 용이하게 조절할 수 있다. 그리고 제1실시예와 마찬가지로 에어 포일 스러스트 베어링의 내구성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the height difference Δh between the elastic bumps can be formed using the insert plate, and the degree of the height difference can be easily adjusted. And like the first embodiment, the durability of the air foil thrust bearing can be improved.

<실시예 3><Example 3>

도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링을 반경방향으로 자른 일부분을 나타낸 단면도이다.11 is a cross-sectional view illustrating a radially cut portion of an air foil thrust bearing according to a third embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 제3실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링은 크게 베이스 플레이트(100), 범프 포일(200) 및 탑 포일(300)로 구성될 수 있다. 여기에서 탑 포일(300)은 상기한 제1실시예와 동일하게 형성될 수 있다. 그리고 범프 포일(200)은 반경방향으로 가면서 배치된 탄성 범프(220)들 자체의 높이는 모두 같게 형성될 수 있으며, 나머지 범프 포일(200)의 구성은 상기한 제1실시예와 동일하게 형성될 수 있다. 베이스 플레이트(100)는 제1실시예와 전반적인 형태는 같으며, 단차홈만 차이가 있게 형성될 수 있다. 즉, 범프 포일(200)의 외경측 탄성 범프(220)에 대응되는 부분에서 베이스 플레이트(100)의 상면에는 원주방향을 따라 오목하게 단차홈(110)이 형성될 수 있다. 그리하여 외경측 탄성 범프(220)가 베이스 플레이트(100)의 단차홈(110)에 삽입되어 안치된 상태가 될 수 있다. 그리하여 베이스 플레이트(100)의 단차홈(110)에 의해 결과적으로 베이스 플레이트(100)의 상면을 기준으로 하여 내경측 탄성 범프 및 중앙부 탄성 범프들의 높이가 상대적으로 높아지고, 이에 비해 외경측 탄성 범프의 높이는 상대적으로 낮아지게 된다.As shown, the air foil thrust bearing according to the third embodiment of the present invention may be largely composed of a base plate 100 , a bump foil 200 , and a top foil 300 . Here, the top foil 300 may be formed in the same manner as in the first embodiment. In addition, the bump foil 200 may be formed to have the same height of the elastic bumps 220 arranged in the radial direction, and the configuration of the remaining bump foil 200 may be the same as in the first embodiment. there is. The base plate 100 has the same overall shape as that of the first embodiment, and may be formed with a difference only in the stepped groove. That is, the stepped groove 110 may be concavely formed along the circumferential direction on the upper surface of the base plate 100 in the portion corresponding to the outer diameter-side elastic bump 220 of the bump foil 200 . Thus, the outer diameter-side elastic bump 220 may be inserted into the stepped groove 110 of the base plate 100 and placed therein. Therefore, the height of the inner diameter side elastic bumps and the central portion elastic bumps are relatively high with respect to the upper surface of the base plate 100 as a result due to the stepped groove 110 of the base plate 100, and the height of the outer diameter side elastic bumps is relatively high. will be relatively low.

이에 따라 베이스 플레이트의 단차홈을 이용해 탄성 범프들 간의 높이차(△h)를 형성할 수 있으며, 별도의 추가 부품 없이도 높이차를 형성할 수 있다. 그리고 제1실시예와 마찬가지로 에어 포일 스러스트 베어링의 내구성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the height difference Δh between the elastic bumps can be formed using the stepped groove of the base plate, and the height difference can be formed without additional parts. And like the first embodiment, the durability of the air foil thrust bearing can be improved.

또한, 일례로 도 12와 같이 범프 포일(200)에서 탄성 범프(220)들을 보면, 베이스 플레이트의 하면을 기준으로 탄성 범프의 산까지의 높이가 중앙부 탄성 범프(d1)의 높이보다 외경측 탄성 범프(c2, d2, e2, f2)의 높이가 낮게 형성될 수 있다. 여기에서 탄성 범프들의 높이차는 0.01mm~0.2mm 범위가 될 수 있으며, 탄성 범프들의 높이차가 0.01mm보다 작으면 본 발명의 효과가 나타나지 않고 높이차가 0.2mm보다 크면 높은 발열이 야기될 수 있다.In addition, as an example, looking at the elastic bumps 220 in the bump foil 200 as shown in FIG. 12 , the height of the elastic bumps to the mountains with respect to the lower surface of the base plate is higher than the height of the central elastic bumps d1 on the outer diameter side of the elastic bumps. The heights of (c2, d2, e2, f2) may be formed to be low. Here, the height difference between the elastic bumps may be in the range of 0.01 mm to 0.2 mm, and if the height difference between the elastic bumps is less than 0.01 mm, the effect of the present invention does not appear, and if the height difference is greater than 0.2 mm, high heat generation may be caused.

<실시예 4><Example 4>

도 13 내지 도 15는 본 발명의 제4실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링을 나타낸 분해사시도, 조립사시도 및 상측 평면도이며, 도 16은 본 발명의 제4실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링의 C-C' 단면도이다.13 to 15 are an exploded perspective view, an assembled perspective view, and an upper plan view showing an air foil thrust bearing according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 16 is CC' of the air foil thrust bearing according to the fourth embodiment of the present invention. It is a cross section.

도시된 바와 같이 본 발명의 제4실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링은 크게 범프 포일 플레이트(500) 및 탑 포일 플레이트(600)로 구성될 수 있다.As shown, the air foil thrust bearing according to the fourth embodiment of the present invention may be largely composed of a bump foil plate 500 and a top foil plate 600 .

범프 포일 플레이트(500)는 제1플레이트(510) 및 복수의 범프 포일(520)을 포함하고, 제1플레이트(510)와 각각의 범프 포일(520)이 일체로 연결되어 있는 형태로 형성될 수 있다. 그리고 범프 포일(520)들은 원주방향을 따라 서로 이격되게 배열될 수 있고, 범프 포일(520)들은 각각의 일단이 제1플레이트(510)에 연결되어 있으며 연결된 일단을 제외한 나머지 부분은 제1플레이트(510)와 이격되어 있을 수 있다. 즉, 범프 포일(520)들은 원주방향 일단만 제1플레이트(510)에 연결되어 있고, 원주방향 내측과 외측 및 타단은 제1플레이트(510)와 연결되어 있지 않고 떨어져 있을 수 있다. 또한, 범프 포일(520)은 요철 형상의 탄성 범프(522)들이 형성되어 주름진 형태 또는 물결 형태 등으로 형성될 수 있으며, 탄성 범프(522)들이 제1플레이트(510)의 상면보다 상측으로 돌출되어 있는 형태로 범프 포일(520)이 형성될 수 있다. 또한, 범프 포일(520)들은 자유단에서부터 원주방향을 따라 가면서 두께방향으로 양면을 관통하는 슬릿(523)들이 형성될 수 있다. 즉, 일례로 슬릿(523)들에 의해 범프 포일(520)의 탄성 범프(522)들이 형성된 영역이 반경방향으로 3개의 부분으로 갈라져 있는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 3개의 부분의 일단은 제1플레이트(510)에 연결되어 있는 상태일 수 있다.The bump foil plate 500 may include a first plate 510 and a plurality of bump foils 520 , and may be formed in a form in which the first plate 510 and each of the bump foils 520 are integrally connected. there is. In addition, the bump foils 520 may be arranged to be spaced apart from each other in the circumferential direction, and each of the bump foils 520 has one end connected to the first plate 510, and the remaining portions except for the connected end are the first plate ( 510) and may be spaced apart. That is, only one end of the bump foils 520 in the circumferential direction is connected to the first plate 510 , and inner, outer, and other ends of the bump foils 520 in the circumferential direction are not connected to the first plate 510 and may be separated from each other. In addition, the bump foil 520 may be formed in a corrugated shape or a wavy shape by forming concavo-convex elastic bumps 522 , and the elastic bumps 522 protrude upward from the upper surface of the first plate 510 . The bump foil 520 may be formed in a shape in which it is present. In addition, the bump foils 520 may be formed with slits 523 penetrating both surfaces in the thickness direction from the free end along the circumferential direction. That is, for example, the region in which the elastic bumps 522 of the bump foil 520 are formed by the slits 523 may be formed in a shape in which the region is divided into three parts in the radial direction. In this case, one end of the three parts may be in a state of being connected to the first plate 510 .

탑 포일 플레이트(600)는 제2플레이트(610) 및 복수개의 탑 포일(620)을 포함하고, 제2플레이트(610)와 각각의 탑 포일(620)이 일체로 연결되어 있는 형태로 형성될 수 있다. 그리고 탑 포일(620)들은 원주방향을 따라 서로 이격되게 배열될 수 있으며, 원주방향 일단이 제2플레이트(610)에 연결되어 있고 일단을 제외한 나머지 부분은 제2플레이트(610)와 이격되어 있을 수 있다. 즉, 탑 포일(620)들은 원주방향 일단만 제2플레이트(610)에 연결되어 있고, 원주방향 내측과 외측 및 타단은 제2플레이트(610)와 연결되어 있지 않고 분리되어 있을 수 있다. 또한, 탑 포일(620)들은 제2플레이트(610)와 연결된 지점에서 원주방향으로 가면서 볼록하게 연결부(621)가 연장 형성되며, 연결부(621)의 단부에서 제2플레이트(610)와 평행하게 평면부(622)가 연장 형성된 형태로 형성될 수 있다.The top foil plate 600 may include a second plate 610 and a plurality of top foils 620 , and may be formed in a form in which the second plate 610 and each of the top foils 620 are integrally connected. there is. And the top foils 620 may be arranged to be spaced apart from each other along the circumferential direction, and one end in the circumferential direction is connected to the second plate 610, and the remaining part except for one end may be spaced apart from the second plate 610. there is. That is, only one end of the top foils 620 in the circumferential direction is connected to the second plate 610 , and the inner, outer, and other ends of the top foils 620 in the circumferential direction are not connected to the second plate 610 and may be separated. In addition, the top foils 620 have a convex connection portion 621 extending from the point connected to the second plate 610 in the circumferential direction, and a plane parallel to the second plate 610 at the end of the connection portion 621 . The portion 622 may be formed in an extended form.

그리하여 범프 포일 플레이트(500)에서 범프 포일(520)의 탄성 범프(522)들이 돌출되어 있는 쪽의 면과 탑 포일 플레이트(600)에서 탑 포일(620)의 연결부(621)가 돌출 형성된 반대쪽 면이 서로 마주보도록 적층되어 하나의 에어 포일 스러스트 베어링이 구성될 수 있다. 그리고 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링은 범프 포일 플레이트(500)의 탑 포일 플레이트(600)와 마주보는 반대측 면이 베어링 하우징(800)에 접촉되어 받쳐지도록 결합될 수 있다. 여기에서 베어링 하우징(800)은 터보 블로워나 공기 압축기 등에서 에어 포일 스러스트 베어링이 안치되어 장착되는 부분이 될 수 있다. 그리고 본 발명의 제4실시예에서는 제1실시예와 마찬가지로 탑 포일(620)의 평면부(622)가 위치한 부분에서 반경방향으로 자른 단면을 보았을 때, 범프 포일(520)은 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프(522)의 높이(h4)가 나머지 영역인 반경방향으로 내경쪽에 인접한 영역 및 중앙부 영역의 탄성 범프(522)들의 높이(h1, h2, h3)보다 낮게 형성될 수 있다. 이때, 반경방향으로 외경쪽에 인접한(우측의) 하나의 탄성 범프를 외경측 탄성 범프, 반경방향으로 내경쪽에 인접한(좌측의) 다른 하나의 탄성 범프를 내경측 탄성 범프, 반경방향으로 중앙부에 위치한 나머지 두 개의 탄성 범프를 중앙부 탄성 범프라고 하면, 공기의 압력 등 외력이 작용하지 않는 상태에서 탑 포일(620)은 내경측 탄성 범프 및 중앙부 탄성 범프들의 산에 접촉될 수 있으며, 이 상태에서 외경측 탄성 범프의 산은 높이차(△h)로 인해 탑 포일(620)과 이격된 상태가 될 수 있다.Thus, the side on which the elastic bumps 522 of the bump foil 520 protrude from the bump foil plate 500 and the opposite side on which the connection part 621 of the top foil 620 protrudes from the top foil plate 600 One air foil thrust bearing may be configured by stacking to face each other. In addition, the air foil thrust bearing of the present invention may be coupled such that a surface of the bump foil plate 500 opposite to the top foil plate 600 is in contact with and supported by the bearing housing 800 . Here, the bearing housing 800 may be a part in which the air foil thrust bearing is seated and mounted, such as a turbo blower or an air compressor. And in the fourth embodiment of the present invention, as in the first embodiment, when the cross-section cut in the radial direction at the portion where the flat portion 622 of the top foil 620 is located, the bump foil 520 is on the outer diameter side in the radial direction. The height h4 of the elastic bumps 522 in the adjacent partial region may be lower than the heights h1, h2, and h3 of the elastic bumps 522 in the remaining region, the region adjacent to the inner diameter in the radial direction and the central region. At this time, one elastic bump radially adjacent to the outer diameter side (right) is the outer diameter side elastic bump, the other elastic bump radially adjacent to the inner diameter side (left side) is the inner diameter side elastic bump, and the rest located in the central part in the radial direction. If the two elastic bumps are referred to as central elastic bumps, the top foil 620 may come into contact with the inner diameter elastic bumps and the mountains of the central elastic bumps in a state in which external force such as air pressure is not applied, and in this state, the outer diameter elastic bumps The bump mountain may be spaced apart from the top foil 620 due to the height difference Δh.

그리하여 본 발명의 제1실시예와 마찬가지로 회전체인 스러스트 러너가 고속으로 회전되는 상태에서 축방향 하중 또는 가진 등으로 인해 스러스트 러너가 탑 포일에 접촉되었을 때, 스러스트 러너와 탑 포일의 사이로 유동되는 공기의 압력에 의해 외경측 탄성 범프가 위치한 부분에 대응되는 영역의 탑 포일(620)은 탄성 범프(522)쪽으로 휘어져서 스러스트 러너와 접촉되지 않을 수 있다. 즉, 반경방향으로 외경쪽에 인접한 영역에서는 상대적으로 선속도가 빨라 공기와의 마찰로 인한 에너지 손실(발열)이 상대적으로 큰 부분인데, 이 부분을 제외한 나머지 부분이 하중을 지지하면서 스러스트 러너와 탑 포일(620)이 직접 접촉되어 댐핑 및 마찰될 수 있다. 그리고 스러스트 러너는 가진 등으로 인해 탑 포일(620)에 접촉될 때 탑 포일(620)의 평면부(622)에 먼저 접촉되어 1차적으로 댐핑 및 마찰이 일어나는데, 도시된 바와 같이 범프 포일(520)의 내경측 탄성 범프와 중앙부 탄성 범프들이 존재하는 영역에 대응되는 부분의 탑 포일(620)의 평면부(622)가 1차적으로 스러스트 러너의 하중을 지지하는 주요 가진 지지부가 된다.Thus, as in the first embodiment of the present invention, when the thrust runner, which is a rotating body, is in contact with the top foil due to an axial load or excitation while the thrust runner is rotating at high speed, air flowing between the thrust runner and the top foil The top foil 620 in the region corresponding to the portion where the outer-diameter elastic bump is positioned may be bent toward the elastic bump 522 by the pressure of the , so that it may not come into contact with the thrust runner. In other words, in the area adjacent to the outer diameter in the radial direction, the linear speed is relatively high and thus energy loss (heat) due to friction with air is relatively large. 620 may be in direct contact with damping and friction. In addition, when the thrust runner comes into contact with the top foil 620 due to excitation, etc., it first comes into contact with the flat portion 622 of the top foil 620 to primarily cause damping and friction, as shown in the bump foil 520 The flat portion 622 of the top foil 620 in a portion corresponding to the region in which the inner diameter side elastic bumps and the central elastic bumps are present becomes the main excitation support portion that primarily supports the load of the thrust runner.

이에 따라 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링은, 회전체의 속도에 따른 에너지 손실이 가장 큰 영역과 가진 시 1차 댐핑 마찰부가 중첩되지 않고 서로 다른 위치에 형성되므로 보다 높은 내구성을 가질 수 있다. 또한, 에너지 손실이 가장 큰 영역인 외경측에서 스러스트 러너와 탑 포일 간의 직접적인 마찰이 줄어들게 되므로, 탑 포일 표면에 코팅된 코팅층의 손상(열흔)도 발생하지 않을 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the air foil thrust bearing of the present invention can have higher durability because the primary damping friction parts are formed at different positions without overlapping with the region having the largest energy loss according to the speed of the rotating body. In addition, since direct friction between the thrust runner and the top foil is reduced on the outer diameter side, where the energy loss is the largest, damage (crack marks) of the coating layer coated on the surface of the top foil may not occur.

<실시예 5><Example 5>

도 17은 본 발명의 제5실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링을 반경방향으로 자른 일부분을 나타낸 단면도이다.17 is a cross-sectional view showing a radially cut portion of an air foil thrust bearing according to a fifth embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 제5실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링은 크게 범프 포일 플레이트(500), 탑 포일 플레이트(600) 및 인서트 플레이트(700)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서 탑 포일 플레이트(600)는 상기한 제4실시예와 동일하게 형성될 수 있다. 그리고 범프 포일 플레이트(500)는 반경방향으로 가면서 배치된 탄성 범프(220)들 자체의 높이는 모두 같게 형성될 수 있으며, 나머지 제1플레이트(510)와 범프 포일(520)들의 구성은 상기한 제4실시예와 동일하게 형성될 수 있다. 인서트 플레이트(700)는 두께가 얇은 평판 형태로 형성될 수 있고, 탑 포일 플레이트(600)가 적층된 범프 포일 플레이트(500)의 반대쪽 면에 인서트 플레이트(700)가 적층될 수 있다. 그리하여 베어링 하우징(800)이 있는 경우 베어링 하우징(800)과 범프 포일 플레이트(500)의 사이에 개재될 수 있다. 그리고 인서트 플레이트(700)는 범프 포일(520)의 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역을 제외한 나머지 영역에 대응되는 부분에 배치될 수 있다. 즉, 인서트 플레이트(700)는 반경방향으로 내경측 탄성 범프(522)와 중앙부 탄성 범프(522)들이 존재하는 영역에 배치될 수 있다. 그리하여 인서트 플레이트(700)에 의해 결과적으로 베어링 하우징(800)의 상면을 기준으로 하여 내경측 탄성 범프(522) 및 중앙부 탄성 범프(522)들의 높이가 상대적으로 높아지고, 이에 비해 외경측 탄성 범프(522)의 높이는 상대적으로 낮아지게 된다.As shown, the air foil thrust bearing according to the fifth embodiment of the present invention may largely include a bump foil plate 500 , a top foil plate 600 , and an insert plate 700 . Here, the top foil plate 600 may be formed in the same manner as in the fourth embodiment. In addition, the bump foil plate 500 may be formed to have the same height of the elastic bumps 220 arranged in the radial direction, and the configuration of the remaining first plate 510 and the bump foils 520 is the fourth It may be formed in the same manner as in the embodiment. The insert plate 700 may be formed in the form of a thin plate, and the insert plate 700 may be laminated on the opposite surface of the bump foil plate 500 on which the top foil plate 600 is laminated. Therefore, when the bearing housing 800 is present, it may be interposed between the bearing housing 800 and the bump foil plate 500 . In addition, the insert plate 700 may be disposed on a portion corresponding to the remaining area except for a portion adjacent to the outer diameter side in the radial direction of the bump foil 520 . That is, the insert plate 700 may be disposed in a region in which the inner diameter elastic bumps 522 and the central elastic bumps 522 exist in the radial direction. Thus, the height of the inner diameter side elastic bumps 522 and the central portion elastic bumps 522 is relatively high with respect to the upper surface of the bearing housing 800 as a result by the insert plate 700 , and as a result, the outer diameter side elastic bumps 522 are relatively high. ) is relatively low.

이에 따라 인서트 플레이트를 이용해 탄성 범프들 간의 높이차(△h)를 형성할 수 있고 높이차의 정도를 용이하게 조절할 수 있으며, 에어 포일 스러스트 베어링의 내구성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the height difference Δh between the elastic bumps can be formed using the insert plate, the degree of the height difference can be easily adjusted, and the durability of the air foil thrust bearing can be improved.

<실시예 6><Example 6>

도 18은 본 발명의 제6실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링을 반경방향으로 자른 일부분을 나타낸 단면도이다.18 is a cross-sectional view showing a radially cut portion of an air foil thrust bearing according to a sixth embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 제6실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링은 크게 범프 포일 플레이트(500), 탑 포일 플레이트(600) 및 베어링 하우징(800)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서 탑 포일 플레이트(600)는 상기한 제4실시예와 동일하게 형성될 수 있다. 그리고 범프 포일 플레이트(500)는 반경방향으로 가면서 배치된 탄성 범프(522)들 자체의 높이는 모두 같게 형성될 수 있으며, 나머지 범프 포일(520)의 구성은 상기한 제4실시예와 동일하게 형성될 수 있다. 베어링 하우징(800)은 범프 포일 플레이트(500)의 외경측 탄성 범프(522)에 대응되는 부분에서 베어링 하우징(800)의 상면에는 원주방향을 따라 오목하게 단차홈(810)이 형성될 수 있다. 그리하여 외경측 탄성 범프(522)가 베어링 하우징(800)의 단차홈(810)에 삽입되어 안치된 상태가 될 수 있다. 그리하여 베어링 하우징(800)의 단차홈(810)에 의해 결과적으로 베어링 하우징(800)의 상면을 기준으로 하여 내경측 탄성 범프 및 중앙부 탄성 범프들의 높이가 상대적으로 높아지고, 이에 비해 외경측 탄성 범프의 높이는 상대적으로 낮아지게 된다.As shown, the air foil thrust bearing according to the sixth embodiment of the present invention may largely include a bump foil plate 500 , a top foil plate 600 , and a bearing housing 800 . Here, the top foil plate 600 may be formed in the same manner as in the fourth embodiment. And the bump foil plate 500 may be formed to have the same height of the elastic bumps 522 arranged in the radial direction, and the configuration of the remaining bump foil 520 may be the same as that of the fourth embodiment. can In the bearing housing 800 , a stepped groove 810 may be concavely formed along the circumferential direction on the upper surface of the bearing housing 800 at a portion corresponding to the outer diameter side elastic bump 522 of the bump foil plate 500 . Thus, the outer diameter-side elastic bump 522 may be inserted into the stepped groove 810 of the bearing housing 800 to be in a seated state. Therefore, the height of the inner diameter side elastic bump and the central portion elastic bump is relatively high with respect to the upper surface of the bearing housing 800 as a result due to the stepped groove 810 of the bearing housing 800, whereas the height of the outer diameter side elastic bump is relatively high. will be relatively low.

이에 따라 베어링 하우징의 단차홈을 이용해 탄성 범프들 간의 높이차(△h)를 형성할 수 있으며, 별도의 추가 부품 없이도 높이차를 형성할 수 있으며 에어 포일 스러스트 베어링의 내구성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the height difference Δh between the elastic bumps can be formed using the stepped groove of the bearing housing, the height difference can be formed without additional parts, and the durability of the air foil thrust bearing can be improved.

또한, 탄성 범프들의 높이차는 0.01mm~0.2mm 범위가 될 수 있으며, 탄성 범프들의 높이차가 0.01mm보다 작으면 본 발명의 효과가 나타나지 않고 높이차가 0.2mm보다 크면 높은 발열이 야기될 수 있다.In addition, the height difference between the elastic bumps may be in the range of 0.01 mm to 0.2 mm, and if the height difference between the elastic bumps is less than 0.01 mm, the effect of the present invention does not appear, and if the height difference is greater than 0.2 mm, high heat generation may be caused.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is varied, and anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims It goes without saying that various modifications are possible.

100 : 베이스 플레이트 110 : 단차홈
150 : 인서트 플레이트
200 : 범프 포일
210 : 결합부 220 : 탄성 범프
230 : 슬릿
300 : 탑 포일
310 : 결합부 320 : 연결부
330 : 평면부
400 : 스러스트 러너
500 : 범프 포일 플레이트 510 : 제1플레이트
520 : 범프 포일 522 : 탄성 범프
523 : 슬릿
600 : 탑 포일 플레이트 610 : 제2플레이트
620 : 탑 포일 621 : 연결부
622 : 평면부
700 : 인서트 플레이트
800 : 베어링 하우징 810 : 단차홈100: base plate 110: step groove
150: insert plate
200: bump foil
210: coupling part 220: elastic bump
230: slit
300: top foil
310: coupling part 320: connection part
330: flat part
400 : thrust runner
500: bump foil plate 510: first plate
520: bump foil 522: elastic bump
523: slit
600: top foil plate 610: second plate
620: top foil 621: connection part
622: flat part
700: insert plate
800: bearing housing 810: stepped groove

Claims (16)

베이스 플레이트;
요철 형상의 탄성 범프들이 형성되며, 상기 베이스 플레이트에 적층되어 원주방향 일측 단부가 상기 베이스 플레이트에 결합된 범프 포일; 및
상기 범프 포일을 덮도록 적층되며, 원주방향 일측 단부가 상기 베이스 플레이트에 결합된 탑 포일; 을 포함하여 이루어지고,
상기 범프 포일은,
반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프들의 높이가 나머지 영역의 탄성 범프들의 높이보다 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
base plate;
a bump foil having concave-convex elastic bumps formed thereon, the bump foil being laminated on the base plate and having one end of the circumferential direction coupled to the base plate; and
a top foil laminated to cover the bump foil, one end of which is coupled to the base plate in the circumferential direction; is made, including
The bump foil is
An air foil thrust bearing, characterized in that the height of the elastic bumps in the partial area adjacent to the outer diameter in the radial direction is lower than the height of the elastic bumps in the remaining area.
 제1항에 있어서,
상기 범프 포일은 자유단에서부터 원주방향을 따라 가면서 두께방향으로 양면을 관통하는 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
According to claim 1,
Air foil thrust bearing, characterized in that the bump foil is formed with a slit passing through both surfaces in the thickness direction from the free end along the circumferential direction.
 베이스 플레이트;
요철 형상의 탄성 범프들이 형성되며, 상기 베이스 플레이트에 적층되어 원주방향 일측 단부가 상기 베이스 플레이트에 결합된 범프 포일;
상기 범프 포일을 덮도록 적층되며, 원주방향 일측 단부가 상기 베이스 플레이트에 결합된 탑 포일; 및
상기 범프 포일의 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역을 제외한 나머지 영역에 대응되는 부분에, 상기 베이스 플레이트와 범프 포일 사이에 개재된 인서트 플레이트;
를 포함하여 이루어지는 에어 포일 스러스트 베어링.
base plate;
a bump foil having concave-convex elastic bumps formed thereon, the bump foil being laminated on the base plate and having one end of the circumferential direction coupled to the base plate;
a top foil laminated to cover the bump foil, one end of which is coupled to the base plate in the circumferential direction; and
an insert plate interposed between the base plate and the bump foil in a portion corresponding to the remaining area except for a partial area adjacent to the outer diameter side in the radial direction of the bump foil;
An airfoil thrust bearing comprising a.
 제3항에 있어서,
상기 범프 포일은 자유단에서부터 원주방향을 따라 가면서 두께방향으로 양면을 관통하는 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
4. The method of claim 3,
Air foil thrust bearing, characterized in that the bump foil is formed with a slit passing through both surfaces in the thickness direction from the free end along the circumferential direction.
 제3항에 있어서,
상기 범프 포일은,
반경방향으로 가면서 배치된 탄성 범프들에서, 상기 인서트 플레이트를 제외한 탄성 범프들 자체의 높이는 서로 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
4. The method of claim 3,
The bump foil is
An air foil thrust bearing, characterized in that in the elastic bumps arranged in the radial direction, heights of the elastic bumps themselves except for the insert plate are formed to be equal to each other.
 베이스 플레이트;
요철 형상의 탄성 범프들이 형성되며, 상기 베이스 플레이트에 적층되어 원주방향 일측 단부가 상기 베이스 플레이트에 결합된 범프 포일; 및
상기 범프 포일을 덮도록 적층되며, 원주방향 일측 단부가 상기 베이스 플레이트에 결합된 탑 포일; 을 포함하여 이루어지고,
상기 베이스 플레이트는,
상기 범프 포일의 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프들에 대응되는 부분에 원주방향을 따라 오목한 단차홈이 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
base plate;
a bump foil having concave-convex elastic bumps formed thereon, the bump foil being laminated on the base plate and having one end of the circumferential direction coupled to the base plate; and
a top foil laminated to cover the bump foil, one end of which is coupled to the base plate in the circumferential direction; is made, including
The base plate is
An air foil thrust bearing, characterized in that a concave step groove is formed along the circumferential direction in a portion corresponding to the elastic bumps in a partial area adjacent to the outer diameter side in the radial direction of the bump foil.
 제6항에 있어서,
상기 범프 포일은 자유단에서부터 원주방향을 따라 가면서 두께방향으로 양면을 관통하는 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
7. The method of claim 6,
Air foil thrust bearing, characterized in that the bump foil is formed with a slit passing through both surfaces in the thickness direction from the free end along the circumferential direction.
 제6항에 있어서,
상기 범프 포일은 특정한 반경 상에서 원주방향 타단인 자유단에서부터 일측으로 일부 영역에 해당되는 탄성 범프들은 높이가 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
7. The method of claim 6,
The air foil thrust bearing, characterized in that the elastic bumps corresponding to a portion of the bump foil from the free end, which is the other end in the circumferential direction, to one side on a specific radius are formed to have the same height.
 제6항에 있어서,
상기 범프 포일은,
반경방향으로 가면서 배치된 탄성 범프들에서, 상기 탄성 범프들 자체의 높이는 서로 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
7. The method of claim 6,
The bump foil is
An air foil thrust bearing, characterized in that in the elastic bumps arranged in the radial direction, the height of the elastic bumps themselves are formed to be equal to each other.
 범프 포일이 제1플레이트와 일체로 형성되어 범프 포일이 상기 제1플레이트에 연결되어 있고, 상기 범프 포일에는 요철 형상의 탄성 범프가 형성된 범프 포일 플레이트; 및
탑 포일이 제2플레이트와 일체로 형성되어 탑 포일이 상기 제2플레이트에 연결되며, 상기 탑 포일이 범프 포일을 덮도록 상기 범프 포일 플레이트에 적층된 탑 포일 플레이트; 를 포함하여 이루어지고,
상기 범프 포일은,
반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프들의 높이가 나머지 영역의 탄성 범프들의 높이보다 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
a bump foil plate in which the bump foil is integrally formed with the first plate, the bump foil is connected to the first plate, and the bump foil has elastic bumps in the concave-convex shape; and
a top foil plate laminated on the bump foil plate such that the top foil is integrally formed with the second plate, the top foil is connected to the second plate, and the top foil covers the bump foil; is made, including
The bump foil is
An air foil thrust bearing, characterized in that the height of the elastic bumps in the partial area adjacent to the outer diameter in the radial direction is lower than the height of the elastic bumps in the remaining area.
 제10항에 있어서,
상기 범프 포일 플레이트의 범프 포일은 복수로 구성되고, 상기 복수의 범프 포일은 각각 원주방향 일단이 상기 제1플레이트에 연결되며, 상기 복수의 범프 포일은 원주방향을 따라 서로 이격되어 배열되며,
상기 탑 포일 플레이트의 탑 포일은 복수로 구성되고, 상기 복수의 탑 포일은 각각 원주방향 일단이 상기 제2플레이트에 연결되며, 상기 복수의 탑 포일은 원주방향을 따라 서로 이격되어 상기 복수의 범프 포일에 대응되는 위치에 배열된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
11. The method of claim 10,
A plurality of bump foils of the bump foil plate are configured, each of the plurality of bump foils has one end connected to the first plate in a circumferential direction, and the plurality of bump foils are arranged to be spaced apart from each other along the circumferential direction,
A plurality of top foils of the top foil plate are configured, one end of each of the plurality of top foils is connected to the second plate in a circumferential direction, and the plurality of top foils are spaced apart from each other in a circumferential direction to form the plurality of bump foils. Air foil thrust bearing, characterized in that arranged in a position corresponding to the.
 제11항에 있어서,
상기 범프 포일은 자유단에서부터 원주방향을 따라 가면서 두께방향으로 양면을 관통하는 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
12. The method of claim 11,
Air foil thrust bearing, characterized in that the bump foil is formed with a slit passing through both surfaces in the thickness direction from the free end along the circumferential direction.
 제11항에 있어서,
상기 탑 포일 플레이트가 적층된 범프 포일 플레이트의 반대쪽 면에 적층되며, 상기 범프 포일의 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역을 제외한 나머지 영역에 대응되는 부분에 배치된 인서트 플레이트를 더 포함하고,
상기 인서트 플레이트에 의해 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프들의 높이가 나머지 영역의 탄성 범프들의 높이보다 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
12. The method of claim 11,
An insert plate is laminated on the opposite side of the bump foil plate on which the top foil plate is laminated, and an insert plate is disposed in a portion corresponding to the remaining region except for a partial region adjacent to the outer diameter side in the radial direction of the bump foil;
The air foil thrust bearing, characterized in that the height of the elastic bumps in the partial area adjacent to the outer diameter in the radial direction is formed lower than the height of the elastic bumps in the remaining area by the insert plate.
 제13항에 있어서,
상기 범프 포일은,
반경방향으로 가면서 배치된 탄성 범프들에서, 상기 탄성 범프들 자체의 높이는 서로 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
14. The method of claim 13,
The bump foil is
An air foil thrust bearing, characterized in that in the elastic bumps arranged in the radial direction, the height of the elastic bumps themselves are formed to be equal to each other.
 제11항에 있어서,
상기 탑 포일 플레이트가 적층된 범프 포일 플레이트의 반대쪽 면에 적층된 베어링 하우징을 더 포함하고,
상기 베어링 하우징은,
상기 범프 포일의 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프들에 대응되는 부분에 원주방향을 따라 오목한 단차홈이 형성되며,
상기 베어링 하우징의 단차홈에 의해 반경방향으로 외경쪽에 인접한 일부 영역의 탄성 범프들의 높이가 나머지 영역의 탄성 범프들의 높이보다 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
12. The method of claim 11,
Further comprising a bearing housing laminated on the opposite side of the bump foil plate on which the top foil plate is laminated,
The bearing housing is
A concave step groove is formed along the circumferential direction in a portion corresponding to the elastic bumps in a partial area adjacent to the outer diameter side in the radial direction of the bump foil,
The air foil thrust bearing, characterized in that the height of the elastic bumps in the partial region adjacent to the outer diameter in the radial direction is lower than the height of the elastic bumps in the remaining region by the stepped groove of the bearing housing.
 제15항에 있어서,
상기 범프 포일은,
반경방향으로 가면서 배치된 탄성 범프들에서, 상기 탄성 범프들 자체의 높이는 서로 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.16. The method of claim 15,
The bump foil is
An air foil thrust bearing, characterized in that in the elastic bumps arranged in the radial direction, the height of the elastic bumps themselves are formed to be equal to each other.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101463868A (en) * 2009-01-14 2009-06-24 西安交通大学 Kinetic pressure gas thrust bearing with axial support
KR100954066B1 (en) 2010-01-29 2010-04-20 최충기 A air foil thrust bearing
US20120281936A1 (en) * 2009-10-06 2012-11-08 Hooshang Heshmat Foil thrust bearing applicable to high speed machining center
KR20170061479A (en) * 2015-11-26 2017-06-05 한온시스템 주식회사 Air foil bearing
KR101958456B1 (en) * 2019-01-08 2019-03-14 김유미 Airfoil Thrust Bearing with Cooling Flow Path

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5584582A (en) * 1994-12-15 1996-12-17 Air Products And Chemicals, Inc. Bump foil design for improved damping and load capacity from compliant foil gas bearings
KR102426608B1 (en) * 2015-11-26 2022-07-29 한온시스템 주식회사 Air foil bearing
EP3904714B1 (en) * 2018-12-25 2024-02-07 IHI Corporation Thrust foil bearing and method for manufacturing base plate of thrust foil bearing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101463868A (en) * 2009-01-14 2009-06-24 西安交通大学 Kinetic pressure gas thrust bearing with axial support
US20120281936A1 (en) * 2009-10-06 2012-11-08 Hooshang Heshmat Foil thrust bearing applicable to high speed machining center
KR100954066B1 (en) 2010-01-29 2010-04-20 최충기 A air foil thrust bearing
KR20170061479A (en) * 2015-11-26 2017-06-05 한온시스템 주식회사 Air foil bearing
KR101958456B1 (en) * 2019-01-08 2019-03-14 김유미 Airfoil Thrust Bearing with Cooling Flow Path

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