KR20220094815A - 가스 포일 스러스트 베어링 - Google Patents

가스 포일 스러스트 베어링 Download PDF

Info

Publication number
KR20220094815A
KR20220094815A KR1020200186432A KR20200186432A KR20220094815A KR 20220094815 A KR20220094815 A KR 20220094815A KR 1020200186432 A KR1020200186432 A KR 1020200186432A KR 20200186432 A KR20200186432 A KR 20200186432A KR 20220094815 A KR20220094815 A KR 20220094815A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
foil
back plate
circular ring
protrusion
gas
Prior art date
Application number
KR1020200186432A
Other languages
English (en)
Inventor
박문성
Original Assignee
현대위아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대위아 주식회사 filed Critical 현대위아 주식회사
Priority to KR1020200186432A priority Critical patent/KR20220094815A/ko
Publication of KR20220094815A publication Critical patent/KR20220094815A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/042—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. axial foil bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/02—Sliding-contact bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0603—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2226/00—Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/30—Material joints
    • F16C2226/36—Material joints by welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

본 발명은 가스 포일 스러스트 베어링에 관한 것으로, 탑 포일부(210) 및 범프 포일부(220)를 구비한 일체형 포일(200)을 포함하고, 범프 포일부(220)의 일단이 백플레이트(100)를 구성하는 백플레이트 돌기(110)에 용접으로 고정되게 결합되며, 백플레이트 돌기(110)와 일체형 포일(200)의 단부사이에 냉각통로(300)가 반경방향으로 연장되게 구비된 것이다.

Description

가스 포일 스러스트 베어링{GAS FOIL THRUST BEARING}
본 발명은 가스 포일 스러스트 베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탑 포일과 범프 포일이 하나의 포일로서 일체로 형성된 가스 포일 스러스트 베어링에 관한 기술이다.
가스 포일 스러스트 베어링(Gas Foil Thrust Bearing, GFTB)은 탄성 구조체인 범프 포일(bump foil)로 지지되는 유연한 탑 포일(top foil)을 가지며, 축방향 하중을 지지하는 베어링이다.
회전하는 스러스트 러너(thrust runner)와 탑 포일 사이에서 발생하는 유체 동압(hydrodynamic pressure)은 하중지지능력을 결정하며, 비접촉 윤활로 인하여 작은 마찰계수를 유지한다.
또한, 가스 포일 스러스트 베어링은 가스나 공기를 윤활제로 사용하며 축의 회전에 의해 형성된 유체 동압에 의해 하중지지력을 갖기 때문에, 오일 베어링에 비해 낮은 하중지지력을 가지나 별도의 윤활 공급시스템이 필요치 않으므로 친환경적이며, 시스템의 단순화가 가능하다
이러한 장점으로 대량 생산을 통해 에어컨 및 청소기 등의 가전기기, 수소전기자동차용 공기압축기, 및 친환경 내연기관 자동차용 전동 터보차저 등 산업용 고속 회전기기에서 다양하게 활용되고 있다.
종래의 일반적인 가스 포일 스러스트 베어링은 얇은 금속판인 백플레이트에 먼저 범프 포일을 용접으로 결합하고, 이후 백플레이트에 탑 포일을 추가로 용접 결합하는 구조였다.
따라서, 용접 횟수가 많아서 제작시간의 과다 소요와 원가 상승 및 용접열에 의한 열변형의 우려가 높은 단점이 있고, 특히 범프 포일의 용접시 범프 포일의 정위치를 잡아주는 작업 및 탑 포일의 용접시 탑 포일의 정위치 잡아주는 작업을 각각 해야 했기 때문에 용접 결합시 오차 확률이 높아지는 단점이 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국공개특허공보 제10-2020-0122496호
본 발명은, 탑 포일부 및 범프 포일부를 구비한 일체형 포일을 포함하는 가스 포일 스러스트 베어링으로, 부품수 감축과 용접 횟수 감축을 통한 원가 절감, 제작시간 단축, 및 용접열에 의한 열변형의 우려를 줄일 수 있고, 특히 용접 결합시의 결합 오차를 줄일 수 있게 됨으로써 제품의 품질 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 가스 포일 스러스트 베어링은, 금속판으로 형성된 백플레이트; 및 상기 백플레이트에 고정되게 결합되고, 탑 포일부 및 범프 포일부가 서로 다른 영역으로 분리되게 구비되며, 탑 포일부와 범프 포일부가 일체로 연결되게 형성된 일체형 포일;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 백플레이트는 백플레이트 돌기를 포함하고; 상기 일체형 포일은 백플레이트 돌기에 고정되게 결합되고, 백플레이트의 원주방향을 따라 연장된 것을 특징으로 한다.
상기 일체형 포일은 펼쳐진 상태가 호형상으로 형성되어서 일측의 반은 탑 포일부로 형성되고, 타측의 나머지 반은 범프 포일부로 형성되며, 반으로 접혀진 상태로 범프 포일부의 일단이 백플레이트 돌기에 용접 결합되고, 탑 포일부는 범프 포일부를 덮은 상태로 스러스트 러너와 대향하도록 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 백플레이트는 원형고리를 포함하고; 상기 백플레이트 돌기는 원형고리와 연결되게 형성되면서 원형고리와 단차를 갖도록 계단모양으로 형성되며; 상기 원형고리와 백플레이트 돌기사이의 단차는 일체형 포일의 단면두께와 동일한 것을 특징으로 한다.
상기 백플레이트 돌기의 단면두께는 일체형 포일의 단면두께보다 두껍게 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 탑 포일부와 범프 포일부의 연결부는 범프 포일부의 일단에서 직교방향으로 절곡됨에 따라 형성되고; 상기 연결부의 길이는 원형고리의 단면두께와 백플레이트 돌기의 단면두께를 동시에 포함하는 길이로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 백플레이트는 원형고리를 포함하고; 상기 백플레이트 돌기는 원형고리의 내측공간에 위치하고, 다수개로 구성되면서 원형고리의 원주방향을 따라 등간격으로 배치되며, 일단은 원형고리의 내주면에 연결되고, 타단은 원형고리의 중심을 향해 연장된 것을 특징으로 한다.
상기 백플레이트는 원형고리를 포함하고; 상기 백플레이트 돌기는 원형고리의 외측으로 위치하고, 다수개로 구성되면서 원형고리의 원주방향을 따라 등간격으로 배치되며, 일단은 원형고리의 외주면에 연결되고, 타단은 원형고리의 외측으로 연장되어서 방사상으로 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 백플레이트는 내측 원형고리 및 외측 원형고리를 포함하고; 상기 백플레이트 돌기는 내측 원형고리와 외측 원형고리사이에 위치해서 내측 원형고리와 외측 원형고리를 연결하며, 다수개로 구성되면서 원주방향을 따라 등간격으로 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 백플레이트 돌기와 일체형 포일의 단부사이에는 냉각통로가 반경방향으로 연장되게 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 가스 포일 스러스트 베어링에 의하면, 탑 포일부 및 범프 포일부를 구비한 일체형 포일을 포함하는 구성이고, 범프 포일부의 일단이 백플레이트를 구성하는 백플레이트 돌기에 점용접으로 고정되게 결합된 구성으로, 부품수 감축과 용접 횟수 감축을 통한 원가 절감, 제작시간 단축, 및 용접열에 의한 열변형의 우려를 줄일 수 있고, 특히 용접 결합시의 결합 오차를 줄일 수 있게 됨으로써 제품의 품질 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 가스 포일 스러스트 베어링은, 백플레이트 돌기와 일체형 포일의 단부사이에 냉각통로가 반경방향으로 연장되게 구비된 구성으로, 냉각통로를 통해 공기의 유입을 유도하여 냉각효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 포일 스러스트 베어링이 샤프트에 결합된 상태의 도면,
도 2는 본 발명에 따른 가스 포일 스러스트 베어링의 정면도,
도 3은 도 2에서 탑 포일부가 제거된 상태의 도면,
도 4는 본 발명에 따른 가스 포일 스러스트 베어링의 사시도,
도 5 내지 도 6은 도 4를 A부 및 B부에서 바라본 도면,
도 7은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 일체형 포일이 펼쳐진 상태의 도면,
도 9는 도 8의 상태에서 탑 포일부와 범프 포일부가 접혀진 상태의 도면,
도 10은 본 발명에 따른 원형고리 및 백플레이트 돌기를 설명하기 위한 도면,
도 11 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제어부(제어기)는 차량의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가스 포일 스러스트 베어링에 대해 살펴보기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이 로터(1)와 연결되어 고속으로 회전하는 샤프트(2)는 스러스트 러너(3)를 구비한다.
스러스트 러너(3)는 샤프트(2)와 일체로 회전하고, 샤프트(2)의 반경방향으로 형성된 원판 형상이다.
스러스트 러너(3)의 중심에 샤프트(2)의 일단이 관통 결합되고, 스러스트 러너(3)는 샤프트(2)와 일체로 회전하며 샤프트(2)에 가해지는 축하중을 가스 포일 스러스트 베어링(4)에 전달하는 역할을 한다.
샤프트(2)의 축하중을 지지하기 위해 스러스트 러너(3)의 양측 또는 일측에 가스 포일 스러스트 베어링(4)이 설치된다.
가스 포일 스러스트 베어링(4)은 장치의 구조에 따라 스러스트 러너(3)의 양측 또는 어느 일측에만 위치하도록 설치될 수도 있다.
가스 포일 스러스트 베어링(4)은 스러스트 러너(3)와 대향하여 설치되며, 가스 포일 스러스트 베어링(4)과 스러스트 러너(3)사이의 이격에 기체막이 형성되며, 기체막은 스러스트 러너(3)를 통해 전해지는 샤프트(2)의 축하중을 지지하는 역할을 한다.
가스 포일 스러스트 베어링(4)은 스러스트 러너(3)와의 사이에 기체막을 형성하여 스러스트 러너(3)를 지지하는 가스 베어링(gas bearing)의 일종이다.
본 발명에 따른 가스 포일 스러스트 베어링(4)은 두께가 얇은 금속판으로 형성된 백플레이트(100); 및 상기 백플레이트(100)에 고정되게 결합되고, 탑 포일부(210) 및 범프 포일부(220)가 서로 다른 영역으로 분리되게 구비되며, 탑 포일부(210)와 범프 포일부(220)가 일체로 연결되게 형성된 일체형 포일(200);을 포함한다.
가스 포일 스러스트 베어링(4)은 베이스에 해당하는 백플레이트(100)에 일체형 포일(200)이 용접으로 결합된 구성으로, 일체형 포일(200)은 골판지 형상의 범프 포일부(220) 및 탑 포일부(210)를 포함한다.
가스 포일 스러스트 베어링(4)이 샤프트(2)에 조립시 탑 포일부(210)와 스러스트 러너(3)는 서로 마주보며, 스러스트 러너(3)가 고속으로 회전하면 스러스트 러너(3)와 탑 포일부(210)사이에 고압의 공기층이 형성되어 가스 포일 스러스트 베어링(4)이 샤프트(2)의 축하중을 지지한다.
백플레이트(100)는 백플레이트 돌기(110)를 포함하고, 일체형 포일(200)은 백플레이트 돌기(110)에 용접을 통해 고정되게 결합되며, 백플레이트 돌기(110)에 용접으로 결합된 일체형 포일(200)은 백플레이트(100)의 원주방향을 따라 호형상으로 연장된다.
일체형 포일(200)은 도 8에 도시된 바와 같이 펼쳐진 상태가 호형상으로 형성되어서 일측의 반은 탑 포일부(210)로 형성되고, 타측의 나머지 반은 범프 포일부(220)로 형성되며, 탑 포일부(210)와 범프 포일부(220)는 연결부(230)로 연결된다.
일체형 포일(200)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 탑 포일부(210)와 범프 포일부(220)는 연결부(230)를 기점으로 반으로 접혀지고, 접혀진 상태로 범프 포일부(220)의 일단이 백플레이트 돌기(110)에 용접 결합되고, 탑 포일부(210)는 범프 포일부(220)를 덮은 상태로 스러스트 러너(3)와 대향하도록 설치된다.
본 발명에 따른 백플레이트(100)는 원형고리(120)를 포함하고, 백플레이트 돌기(110)는 원형고리(120)와 연결되게 형성되면서 원형고리(120)와 단차(C1)를 갖도록 계단모양으로 형성된다.
원형고리(120)와 백플레이트 돌기(110)사이의 단차(C1)는 일체형 포일(200)의 단면두께(T1)와 동일하도록 형성되고, 이를 통해 백플레이트(100)의 밑면과 일체형 포일(200)의 밑면은 서로 일치하며, 이 결과 가스 포일 스러스트 베어링(4)을 컴팩트하게 형성할 수 있다.
본 발명에 따라 백플레이트 돌기(110)의 단면두께(T2)는 일체형 포일(200)의 단면두께(T1)보다 두껍게 형성될 수 있으며, 이를 통해 일체형 포일(200)이 결합되는 백플레이트 돌기(110)의 강성을 충분히 확보할 수 있도록 한다.
또한, 백플레이트 돌기(110)의 단면두께(T2)의 변경을 통해 탑 포일부(210)의 전단 높이의 변경이 가능하며, 이를 통해 가스 포일 스러스트 베어링(4)의 하중지지력이 조절이 가능하다.
일체형 포일(200)에서 탑 포일부(210)와 범프 포일부(220)의 연결부(230)는 범프 포일부(220)의 일단에서 직교방향으로 절곡됨에 따라 형성되고, 상기 연결부(230)의 길이(또는 높이, L1)는 원형고리(120)의 단면두께(T3)와 백플레이트 돌기의 단면두께(T2)를 동시에 포함하는 길이로 형성될 수 있다.
종래의 가스 포일 스러스트 베어링은 탑 포일과 범프 포일이 백플레이트에 각각 용접되어 시작 높이가 동일하지만, 본 발명에 따른 가스 포일 스러스트 베어링(4)은 탑 포일부(210)와 범프 포일부(220)를 연결하는 연결부(230)의 길이(L1, 높이)로 인해 탑 포일부(210)가 범프 포일부(220)위의 백플레이트 돌기(110) 위에서 시작을 하여 탑 포일부(210)의 시작 지점이 높아지게 된다.
이와 같이 탑 포일부(210)의 시작 지점이 높아지게 되면, 가스 포일 스러스트 베어링(4)의 탑 포일부(210)와 스러스트 러너(3)사이의 유막두께(T4)가 감소하여 압력이 증가하게 되고, 이를 통해 전단부에서의 하중지지력이 증가하게 됨으로써 가스 포일 스러스트 베어링(4)의 전체적인 하중지지력이 증가하게 된다.
본 발명의 제1실시예에 따른 백플레이트 돌기(110)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 원형고리(120)의 내측공간에 위치하고, 다수개로 구성되면서 원형고리(120)의 원주방향을 따라 등간격으로 배치되며, 일단은 원형고리(120)의 내주면에 연결되고, 타단은 원형고리(120)의 중심을 향해 연장된 구조가 될 수 있다.
이와 같은 구조는 원형고리(120)를 통해 일체형 포일(200)을 감싸서 보호할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 백플레이트 돌기(110)는 도 11에 도시된 바와 같이 원형고리(120)의 외측으로 위치하고, 다수개로 구성되면서 원형고리(120)의 원주방향을 따라 등간격으로 배치되며, 일단은 원형고리(120)의 외주면에 연결되고, 타단은 원형고리(120)의 외측으로 연장되어서 방사상으로 배치된 구조가 될 수 있다.
이와 같은 구조는 범프 포일부(120)의 면작이 넓어서 우수한 하중지지력을 확보할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 백플레이트 돌기(110)는 도 12에 도시된 바와 같이 내측 원형고리(130)와 외측 원형고리(140)사이에 위치해서 내측 원형고리(130)와 외측 원형고리(140)를 연결하며, 다수개로 구성되면서 원주방향을 따라 등간격으로 배치된 구조가 될 수 있다.
이와 같은 구조는 백플레이트 돌기(110)의 움직임 및 변형을 최소화시켜서 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 가스 포일 스러스트 베어링(4)은 백플레이트 돌기(110)와 일체형 포일(200)의 단부사이에 냉각통로(300)가 반경방향으로 연장되게 구비된 구성으로, 냉각통로(300)를 통해 공기의 유입을 유도하여 냉각효과를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 가스 포일 스러스트 베어링(4)은, 탑 포일부(210) 및 범프 포일부(220)를 구비한 일체형 포일(200)을 포함하는 구성이고, 범프 포일부(220)의 일단이 백플레이트(100)를 구성하는 백플레이트 돌기(110)에 점용접으로 고정되게 결합된 구성으로, 부품수 감축과 용접 횟수 감축을 통한 원가 절감, 제작시간 단축, 및 용접열에 의한 열변형의 우려를 줄일 수 있는 장점이 있고, 특히 용접 결합시의 결합 오차를 줄일 수 있게 됨으로써 제품의 품질 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 가스 포일 스러스트 베어링(4)은, 백플레이트 돌기(110)와 일체형 포일(200)의 단부사이에 냉각통로(300)가 반경방향으로 연장되게 구비된 구성으로, 냉각통로(300)를 통해 공기의 유입을 유도하여 냉각효과를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
1 - 로터 2 - 샤프트
3 - 스러스트 러너 4 - 가스 포일 스러스트 베어링
100 - 백플레이트 110 - 백플레이트 돌기
120 - 원형고리 130 - 내측 원형고리
140 - 외측 원형고리 200 - 일체형 포일
210 - 탑 포일부 220 - 범프 포일부
230 - 연결부 300 - 냉각통로
C1 - 백플레이트 돌기와 원형고리사이의 단차
L1 - 연결부의 길이(또는 높이)
T1 - 일체형 포일의 단면두께
T2 - 백플레이트 돌기의 단면두께
T3 - 원형고리의 단면두께
T4 - 탑 포일부와 스러스트 러너사이의 유막두께

Claims (10)

  1. 금속판으로 형성된 백플레이트; 및
    상기 백플레이트에 고정되게 결합되고, 탑 포일부 및 범프 포일부가 서로 다른 영역으로 분리되게 구비되며, 탑 포일부와 범프 포일부가 일체로 연결되게 형성된 일체형 포일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 포일 스러스트 베어링.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 백플레이트는 백플레이트 돌기를 포함하고;
    상기 일체형 포일은 백플레이트 돌기에 고정되게 결합되고, 백플레이트의 원주방향을 따라 연장된 것을 특징으로 하는 가스 포일 스러스트 베어링.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 일체형 포일은 펼쳐진 상태가 호형상으로 형성되어서 일측의 반은 탑 포일부로 형성되고, 타측의 나머지 반은 범프 포일부로 형성되며, 반으로 접혀진 상태로 범프 포일부의 일단이 백플레이트 돌기에 용접 결합되고, 탑 포일부는 범프 포일부를 덮은 상태로 스러스트 러너와 대향하도록 설치된 것을 특징으로 하는 가스 포일 스러스트 베어링.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 백플레이트는 원형고리를 포함하고;
    상기 백플레이트 돌기는 원형고리와 연결되게 형성되면서 원형고리와 단차를 갖도록 계단모양으로 형성되며;
    상기 원형고리와 백플레이트 돌기사이의 단차는 일체형 포일의 단면두께와 동일한 것을 특징으로 하는 가스 포일 스러스트 베어링.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 백플레이트 돌기의 단면두께는 일체형 포일의 단면두께보다 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 가스 포일 스러스트 베어링.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 탑 포일부와 범프 포일부의 연결부는 범프 포일부의 일단에서 직교방향으로 절곡됨에 따라 형성되고;
    상기 연결부의 길이는 원형고리의 단면두께와 백플레이트 돌기의 단면두께를 동시에 포함하는 길이로 형성된 것을 특징으로 하는 가스 포일 스러스트 베어링.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 백플레이트는 원형고리를 포함하고;
    상기 백플레이트 돌기는 원형고리의 내측공간에 위치하고, 다수개로 구성되면서 원형고리의 원주방향을 따라 등간격으로 배치되며, 일단은 원형고리의 내주면에 연결되고, 타단은 원형고리의 중심을 향해 연장된 것을 특징으로 하는 가스 포일 스러스트 베어링.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 백플레이트는 원형고리를 포함하고;
    상기 백플레이트 돌기는 원형고리의 외측으로 위치하고, 다수개로 구성되면서 원형고리의 원주방향을 따라 등간격으로 배치되며, 일단은 원형고리의 외주면에 연결되고, 타단은 원형고리의 외측으로 연장되어서 방사상으로 배치된 것을 특징으로 하는 가스 포일 스러스트 베어링.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 백플레이트는 내측 원형고리 및 외측 원형고리를 포함하고;
    상기 백플레이트 돌기는 내측 원형고리와 외측 원형고리사이에 위치해서 내측 원형고리와 외측 원형고리를 연결하며, 다수개로 구성되면서 원주방향을 따라 등간격으로 배치된 것을 특징으로 하는 가스 포일 스러스트 베어링.
  10. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 백플레이트 돌기와 일체형 포일의 단부사이에는 냉각통로가 반경방향으로 연장되게 구비된 것을 특징으로 하는 가스 포일 스러스트 베어링.
KR1020200186432A 2020-12-29 2020-12-29 가스 포일 스러스트 베어링 KR20220094815A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200186432A KR20220094815A (ko) 2020-12-29 2020-12-29 가스 포일 스러스트 베어링

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200186432A KR20220094815A (ko) 2020-12-29 2020-12-29 가스 포일 스러스트 베어링

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220094815A true KR20220094815A (ko) 2022-07-06

Family

ID=82399924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200186432A KR20220094815A (ko) 2020-12-29 2020-12-29 가스 포일 스러스트 베어링

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220094815A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115539501A (zh) * 2022-11-30 2022-12-30 天津飞旋科技股份有限公司 一种弹性叠片组件、箔片动压推力轴承及旋转机械轴系
CN117450167A (zh) * 2023-12-20 2024-01-26 山东华东风机有限公司 一种轴向箔片空气止推轴承及空压机

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200122496A (ko) 2019-04-18 2020-10-28 한화파워시스템 주식회사 축하중 지지 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200122496A (ko) 2019-04-18 2020-10-28 한화파워시스템 주식회사 축하중 지지 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115539501A (zh) * 2022-11-30 2022-12-30 天津飞旋科技股份有限公司 一种弹性叠片组件、箔片动压推力轴承及旋转机械轴系
CN117450167A (zh) * 2023-12-20 2024-01-26 山东华东风机有限公司 一种轴向箔片空气止推轴承及空压机
CN117450167B (zh) * 2023-12-20 2024-03-12 山东华东风机有限公司 一种轴向箔片空气止推轴承及空压机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220094815A (ko) 가스 포일 스러스트 베어링
JP4230040B2 (ja) ロータとステータを備えた流体機械
JP5626474B2 (ja) ラジアルフォイル軸受
WO2015087677A1 (ja) スラストフォイル軸受、ラジアルフォイル軸受、及びこれらの製造方法
JP2007522415A (ja) ラジアルフォイル軸受
JP5907723B2 (ja) 回転機械の製造方法
CN109812493A (zh) 空气箔片径向轴承
JP6012505B2 (ja) 軸シール装置及び回転機械
US10138932B2 (en) Air foil thrust bearing
WO2020149421A1 (ja) スラストフォイル軸受
JPWO2020149200A1 (ja) スラストフォイル軸受
JP5094833B2 (ja) ティルティングパッドジャーナル軸受装置
CN114458687A (zh) 弹性箔片动压气浮径向轴承、电机、空气压缩机
WO2018016268A1 (ja) フォイル軸受
KR100590139B1 (ko) 포일 스러스트 베어링
WO2020050240A1 (ja) スラストフォイル軸受
JP2013044394A (ja) スラストフォイル軸受
JP6305748B2 (ja) フォイル軸受と、これを有するフォイル軸受ユニット及びターボ機械
WO2010087044A1 (ja) タービン
JP6979332B2 (ja) ティルティングパッド軸受
JP2002054651A (ja) 軸連結装置
JP2001032904A (ja) 一方向クラッチと軸受との組立体
KR102598984B1 (ko) 스러스트 에어 포일 베어링
JPH0520606B2 (ko)
KR101187893B1 (ko) 에어 포일 베어링