KR20220152716A

KR20220152716A - Air foil thrust bearing assembly and air compressor including the same

Info

Publication number: KR20220152716A
Application number: KR1020210059978A
Authority: KR
Inventors: 박건웅; 박민규; 성열우; 이종성
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2021-05-10
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2022-11-17

Abstract

The present invention relates to an air foil thrust bearing assembly, in which the grain direction of elastic bumps of a front air foil thrust bearing conforming to the flow direction of cooling air due to the rotation of a rotor and a cooling channel and the grain direction of elastic bumps of a rear air foil thrust bearing conforming to the flow direction of the cooling air are asymmetric, so that the flow resistance of the flowing cooling air can be reduced and the cooling performance can be improved, and an air compressor including the air foil thrust bearing assembly.

Description

Air foil thrust bearing assembly and air compressor including the same {Air foil thrust bearing assembly and air compressor including the same}

본 발명은 고속으로 회전되는 회전체의 축방향 양측에서 하중을 지지할 수 있는 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 공기 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to an air foil thrust bearing assembly capable of supporting loads on both sides of a rotating body rotating at high speed in an axial direction, and an air compressor including the same.

일반적으로 차량용 공기 압축기에는 회전축 및 스러스트 러너를 포함한 로터가 구비되고, 회전축의 일측에는 원판 형태의 스러스트 러너가 결합되며 타측에는 임펠러가 결합된다.In general, an air compressor for a vehicle includes a rotor including a rotating shaft and a thrust runner, and a disc-shaped thrust runner is coupled to one side of the rotating shaft and an impeller is coupled to the other side.

이러한 차량용 공기 압축기에는 로터의 회전 시 축방향의 하중을 지지할 수 있도록 스러스트 베어링이 사용되는데, 고속으로 회전하는 회전축의 축방향 하중을 지지하기 위해 에어 포일 스러스트 베어링이 주로 사용되고 있으며, 에어 포일 스러스트 베어링은 한 쌍으로 구성되어 스러스트 러너를 기준으로 양측에 배치된다.In such a vehicle air compressor, a thrust bearing is used to support an axial load during rotation of a rotor. An air foil thrust bearing is mainly used to support an axial load of a rotating shaft rotating at high speed, and an air foil thrust bearing is composed of a pair and arranged on both sides of the thrust runner.

도 1은 종래의 공기 압축기에 사용되는 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링을 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing a pair of air foil thrust bearings used in a conventional air compressor.

그런데 도시된 바와 같이 스러스트 러너를 기준으로 임펠러를 향하는 측면 쪽인 전방측에 배치된 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(10)과 그 반대 측면 쪽인 후방측에 배치된 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(20)은 로터(30)의 회전방향 및 냉각 유로와 무관하게 탄성 범프(11, 21)들의 산과 골의 결 방향이 형성되어 있다.However, as shown, the front side airfoil thrust bearing 10 disposed on the front side, which is the side facing the impeller with respect to the thrust runner, and the rear side airfoil thrust bearing 20 disposed on the rear side, the opposite side, are the rotor The grain direction of the peaks and valleys of the elastic bumps 11 and 21 is formed regardless of the rotation direction of the 30 and the cooling passage.

이에 따라 로터(30)의 회전 시 공기가 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(10)을 거친 후 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(20)을 거치며 냉각하도록 구성되는 공기 압축기에서, 도 1(a)와 같이 로터(30)의 회전 시 공기는 반경방향으로 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(10)의 내측에서 외측으로 가면서 반시계 방향으로 유동되려고 하지만 탄성 범프(11)들의 결 방향은 반경방향 바깥쪽으로 가면서 로터의 회전 방향과는 반대방향으로 기울어져 있으므로, 공기의 유동 저항이 커져 에어 포일 스러스트 베어링의 냉각 성능이 저하되는 문제점이 있었다.Accordingly, in an air compressor configured to cool the air by passing through the front air foil thrust bearing 10 and then the rear air foil thrust bearing 20 when the rotor 30 rotates, the rotor as shown in FIG. 1 (a) When (30) rotates, air tries to flow in a counterclockwise direction while going from the inside to the outside of the front air foil thrust bearing 10 in the radial direction, but the direction of the grain of the elastic bumps 11 goes outward in the radial direction while the rotor rotates Since it is inclined in the opposite direction to the direction, there is a problem in that air flow resistance increases and the cooling performance of the air foil thrust bearing deteriorates.

KR 10-2020-0056294 A (2020.05.22.)KR 10-2020-0056294 A (2020.05.22.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스러스트 러너을 사이에 두고 양측에 배치되는 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링에서 냉각 공기의 유동 방향에 순응하여 전방측 에어 포일 스러스트 베어링의 탄성 범프들의 결 방향과 후방측 에어 포일 스러스트 베어링의 탄성 범프들의 결 방향이 비대칭이 되도록 함으로써, 냉각 공기의 유동 저항을 감소시켜 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 공기 압축기를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to conform to the flow direction of cooling air in a pair of air foil thrust bearings disposed on both sides with a thrust runner interposed therebetween. An air foil thrust bearing assembly capable of improving cooling performance by reducing flow resistance of cooling air by making the grain direction of the elastic bumps of the thrust bearing and the grain direction of the elastic bumps of the rear air foil thrust bearing asymmetrical, and including the same It is to provide an air compressor that does.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리는, 베이스 플레이트, 요철 형상의 탄성 범프들이 형성되며 상기 베이스 플레이트의 일면에 적층되어 베이스 플레이트에 결합된 범프 포일, 및 상기 범프 포일을 덮도록 범프 포일의 일면에 적층되어 베이스 플레이트에 결합된 탑 포일을 포함하는 에어 포일 스러스트 베어링이 한 쌍으로 구성되고, 상기 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링은 반경방향을 기준으로 탄성 범프들의 산 및 골이 이루는 결의 방향이 서로 동일한 원주방향 쪽으로 기울어져 형성될 수 있다.An air foil thrust bearing assembly of the present invention for achieving the above object includes a base plate, a bump foil formed with concavo-convex elastic bumps, laminated on one surface of the base plate and coupled to the base plate, and the bump foil. A pair of air foil thrust bearings including a top foil laminated on one surface of a bump foil and coupled to a base plate to cover the bump foil is composed of a pair, and the pair of air foil thrust bearings have elastic bumps on the basis of a radial direction; The grain direction of the valleys may be formed inclined toward the same circumferential direction.

또한, 상기 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링은 각각 탄성 범프들의 산 및 골이 이루는 결의 방향이 로터의 회전방향에 따른 공기의 유동 방향에 순응하는 방향으로 형성될 수 있다.In addition, the pair of air foil thrust bearings may be formed in a direction in which a grain direction formed by peaks and valleys of the elastic bumps conforms to a flow direction of air according to a rotation direction of the rotor.

또한, 상기 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링의 각각의 범프 포일은 탄성 범프들이 형성된 영역이 원주방향을 따라 절개된 슬릿이 형성될 수 있다.In addition, each bump foil of the pair of air foil thrust bearings may be formed with a slit in which an area where elastic bumps are formed is cut along a circumferential direction.

또한, 상기 범프 포일 및 탑 포일은 각각 복수로 구성되어 원주방향을 따라 이격되어 배열될 수 있다.In addition, each of the bump foil and the top foil may be configured in plural and spaced apart from each other in the circumferential direction.

그리고 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리는, 요철 형상의 탄성 범프들이 형성된 복수의 범프 포일이 제1플레이트와 연결되어 일체로 형성된 일체형 범프 포일, 및 복수의 탑 포일이 제2플레이트와 연결되어 일체로 형성되며 상기 일체형 범프 포일의 일면에 적층된 일체형 탑 포일을 포함하는 에어 포일 스러스트 베어링이 한 쌍으로 구성되고, 상기 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링은 반경방향을 기준으로 탄성 범프들의 산 및 골이 이루는 결의 방향이 서로 동일한 원주방향 쪽으로 기울어져 형성될 수 있다.In addition, the air foil thrust bearing assembly of the present invention includes a plurality of bump foils having concavo-convex elastic bumps connected to the first plate and integrally formed, and a plurality of top foils connected to the second plate to be integrally formed. formed as a pair of air foil thrust bearings including an integral top foil laminated on one surface of the integral bump foil, and the pair of air foil thrust bearings are composed of peaks and valleys of elastic bumps based on a radial direction. The grain directions may be inclined toward the same circumferential direction.

또한, 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리를 포함하는 공기 압축기는, 상기 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리; 및 회전축과 상기 회전축의 일측에 결합된 스러스트 러너를 포함하는 로터; 를 포함하여 이루어지고, 상기 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리 중 어느 하나의 에어 포일 스러스트 베어링은 상기 로터의 회전축에 끼워지고 스러스트 러너의 일측에 인접하여 배치되며, 다른 하나의 에어 포일 스러스트 베어링은 상기 로터의 회전축에 끼워지고 스러스트 러너의 타측에 인접하여 배치될 수 있다.In addition, the air compressor including the air foil thrust bearing assembly of the present invention includes the air foil thrust bearing assembly; and a rotor including a rotation shaft and a thrust runner coupled to one side of the rotation shaft; One air foil thrust bearing of the air foil thrust bearing assembly is inserted into the rotation axis of the rotor and disposed adjacent to one side of the thrust runner, and the other air foil thrust bearing is the rotation axis of the rotor. It may be inserted into and disposed adjacent to the other side of the thrust runner.

또한, 상기 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리 및 상기 로터의 스러트스 러너가 내부에 수용되고 회전축이 관통된 베어링 하우징을 더 포함하여 이루어지고, 상기 베어링 하우징은 회전축과 이격되고, 상기 베어링 하우징의 내부는 상기 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리 및 스러트스 러너의 외주면에서 이격될 수 있다.The air foil thrust bearing assembly and the thrust runner of the rotor are accommodated therein and a bearing housing through which a rotating shaft passes, wherein the bearing housing is spaced apart from the rotating shaft, and the inside of the bearing housing is provided with the air It may be spaced apart from the outer circumference of the foil thrust bearing assembly and the thrust runner.

또한, 상기 회전축의 타측에 결합된 임펠러를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, an impeller coupled to the other side of the rotating shaft may be further included.

또한, 상기 로터의 회전 시 공기가 임펠러 측에서 베어링 하우징의 내부로 유입되어 반경방향 내측에서 외측으로 하나의 에어 포일 스러스트 베어링을 통과한 후 반경방향 외측에서 내측으로 다른 하나의 에어 포일 스러스트 베어링을 통과하여 베어링 하우징의 외부로 배출될 수 있다.In addition, when the rotor rotates, air flows into the bearing housing from the impeller side, passes through one air foil thrust bearing from the inside to the outside in the radial direction, and then passes through another air foil thrust bearing from the outside to the inside in the radial direction. and discharged to the outside of the bearing housing.

본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 공기 압축기는, 로터의 회전 및 냉각 유로에 의한 냉각 공기의 유동 방향에 순응하는 형태로 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리가 형성되므로, 유동되는 냉각 공기의 유동 저항이 감소되어 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 공기 압축기의 냉각 성능이 향상되는 장점이 있다.Since the air foil thrust bearing assembly and the air compressor including the same of the present invention are formed in a form conforming to the flow direction of the cooling air by the rotation of the rotor and the cooling passage, the flow resistance of the flowing cooling air There is an advantage in that cooling performance of the air foil thrust bearing assembly and the air compressor including the air foil thrust bearing assembly is improved.

도 1은 종래의 공기 압축기에 사용되는 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링을 펼쳐놓은 상태를 나타낸 평면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리를 포함하는 공기 압축기의 일부분을 나타낸 부분단면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리를 펼쳐놓은 상태를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리를 펼쳐놓은 상태를 나타낸 평면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리에서 전방측 에어 포일 스러스트 베어링 및 후방측 에어 포일 스러스트 베어링을 각각 분해하여 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing a state in which a pair of air foil thrust bearings used in a conventional air compressor are spread out.
2 to 4 are partial cross-sectional perspective views of parts of an air compressor including an air foil thrust bearing assembly according to an embodiment of the present invention.
5 is a plan view showing an unfolded state of the air foil thrust bearing assembly according to the first embodiment of the present invention.
6 is a plan view showing an unfolded state of an air foil thrust bearing assembly according to a second embodiment of the present invention.
7 and 8 are plan views showing disassembled front side air foil thrust bearings and rear side air foil thrust bearings in the air foil thrust bearing assembly according to the second embodiment of the present invention, respectively.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 공기 압축기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an air foil thrust bearing assembly of the present invention having the above configuration and an air compressor including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리를 포함하는 공기 압축기의 일부분을 나타낸 부분단면 사시도이다.2 to 4 are partial cross-sectional perspective views of parts of an air compressor including an air foil thrust bearing assembly according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리를 포함하는 공기 압축기는 크게 회전축(410)의 일측에 스러스트 러너(420)가 결합된 로터(400), 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000) 및 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)을 포함한 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리 및 베어링 하우징(500)을 포함하여 구성될 수 있으며, 회전축(410)의 타측에 결합된 임펠러(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 여기에서 전방측 및 후방측은 공기 압축기의 로터(400)인 스러스트 러너(420)를 기준으로 회전축(410)방향으로 임펠러(도시되지 않음)를 향하는 쪽이 전방측이고 그 반대쪽이 후방측이 될 수 있으며, 여기에서 임펠러는 회전축(410)에 스러스 러너(420)가 결합된쪽(축방향 일측)의 반대쪽(축방향 타측)에 결합될 수 있다. 즉, 전방측은 도 3에서 스러스트 러너(420)의 앞쪽이 전방 측이고 뒤쪽이 후방 측이 될 수 있다. 그리고 스러스트 러너(420)를 기준으로 전방 측에 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000)이 배치되고 후방 측에 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)이 배치될 수 있으며, 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000) 및 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)은 회전축(410)에 끼워질 수 있다. 또한, 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리는 스러스트 러너(420)와 함께 베어링 하우징(500)의 내부인 수용 공간(510)에 수용될 수 있으며, 도시되지는 않았으나 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000) 및 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)은 베어링 하우징(500)에 고정 핀 등으로 결합되어 회전되지 않도록 고정될 수 있다. 또한, 회전축(410)은 베어링 하우징(500)에 형성된 관통공(520)을 관통하여 회전축(410)의 외주면은 베어링 하우징(500)의 관통공(520), 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000) 및 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)과 이격될 수 있다. 또한, 베어링 하우징(500)의 내부는 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리의 외주면 및 스러트스 러너(420)의 외주면과 이격되어 로터(400)가 원활하게 회전될 수 있으며 이격된 공간을 통해 공기가 유동될 수 있다.Referring to FIG. 2 , an air compressor including an air foil thrust bearing assembly according to an embodiment of the present invention largely includes a rotor 400 to which a thrust runner 420 is coupled to one side of a rotating shaft 410, a front air foil It may be composed of an air foil thrust bearing assembly including a thrust bearing 1000 and a rear side air foil thrust bearing 2000 and a bearing housing 500, and an impeller (not shown) coupled to the other side of the rotating shaft 410. ) may be further included. Here, the front side and the rear side may be the front side and the opposite side toward the impeller (not shown) in the direction of the rotation shaft 410 based on the thrust runner 420, which is the rotor 400 of the air compressor, may be the rear side. Here, the impeller may be coupled to the opposite side (the other side in the axial direction) of the side (one side in the axial direction) to which the thrust runner 420 is coupled to the rotation shaft 410. That is, the front side of the thrust runner 420 in FIG. 3 may be the front side and the rear side may be the rear side. In addition, the front air foil thrust bearing 1000 may be disposed on the front side of the thrust runner 420 and the rear air foil thrust bearing 2000 may be disposed on the rear side, and the front air foil thrust bearing 1000 ) and the rear side air foil thrust bearing 2000 may be fitted to the rotating shaft 410. In addition, the air foil thrust bearing assembly may be accommodated in the accommodation space 510 inside the bearing housing 500 together with the thrust runner 420, and although not shown, the front air foil thrust bearing 1000 and the rear side The air foil thrust bearing 2000 may be fixed to the bearing housing 500 so as not to rotate by being coupled with a fixing pin or the like. In addition, the rotating shaft 410 passes through the through hole 520 formed in the bearing housing 500, and the outer circumferential surface of the rotating shaft 410 is formed through the through hole 520 of the bearing housing 500 and the front side air foil thrust bearing 1000. And it may be spaced apart from the rear side air foil thrust bearing 2000. In addition, the inside of the bearing housing 500 is spaced apart from the outer circumferential surface of the air foil thrust bearing assembly and the outer circumferential surface of the thrust runner 420 so that the rotor 400 can rotate smoothly and air can flow through the spaced space. have.

도 3을 참조하면, 로터(400)가 회전되면 임펠러에 의해 승압된 고압의 공기 중 일부가 회전축(410)을 따라 유동되어 관통공(520)을 통해 베어링 하우징(500)의 내부로 유입되며, 베어링 하우징(500)의 내부로 유입된 공기는 회전축(410) 및 스러스트 러너(420)의 회전에 의해 반경방향 내측에서 외측 방향으로 가면서 로터(400)의 회전방향쪽으로 유동된다. 이후 도 4를 참조하면, 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000)을 거친 공기는 스러스트 러너(420)의 외주면 바깥쪽 부분의 수용 공간(510)을 통해 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)의 반경방향 외측으로 유입되며, 이후 반경방향 외측에서 내측으로 가면서 로터(400)의 회전방향 쪽으로 유동된 다음 관통공(520)을 통해 베어링 하우징(500)의 외부로 배출될 수 있다. 이와 같이 공기가 유동되면서 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리가 냉각될 수 있다.Referring to FIG. 3, when the rotor 400 rotates, some of the high-pressure air boosted by the impeller flows along the rotating shaft 410 and flows into the bearing housing 500 through the through hole 520, The air introduced into the bearing housing 500 flows toward the rotational direction of the rotor 400 while going from the inside to the outside in the radial direction by the rotation of the rotational shaft 410 and the thrust runner 420 . Referring to FIG. 4 thereafter, the air that has passed through the front air foil thrust bearing 1000 passes through the receiving space 510 on the outer circumferential surface of the thrust runner 420 in the radial direction of the rear air foil thrust bearing 2000. It is introduced to the outside, and then flows toward the rotational direction of the rotor 400 while going from the outside in the radial direction to the inside, and then can be discharged to the outside of the bearing housing 500 through the through hole 520. As air flows in this way, the air foil thrust bearing assembly according to an embodiment of the present invention can be cooled.

<실시예 1><Example 1>

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리를 펼쳐놓은 상태를 나타낸 평면도이며, 여기에서 도 5(a)는 전방측 에어 포일 스러스트 베어링이고 도 5(b)는 후방측 에어 포일 스러스트 베어링이다.5 is a plan view showing an air foil thrust bearing assembly according to a first embodiment of the present invention in an unfolded state, where FIG. 5 (a) is a front air foil thrust bearing and FIG. 5 (b) is a rear air foil thrust bearing. It is a foil thrust bearing.

도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리는 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링인 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000) 및 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown, the air foil thrust bearing assembly according to the first embodiment of the present invention includes a front air foil thrust bearing 1000 and a rear air foil thrust bearing 2000, which are a pair of air foil thrust bearings. It can be.

전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000)은 베이스 플레이트(110), 복수의 범프 포일(120) 및 복수의 탑 포일(130)을 포함할 수 있다. 베이스 플레이트(100)는 중앙부에 두께방향으로 양면을 관통하는 중공홀이 형성된 원판 형태로 형성될 수 있다. 그리고 베이스 플레이트(100)는 외주면에서 반경방향 바깥쪽으로 고정 돌기들이 돌출 형성되어, 고정 돌기들 이용해 베이스 플레이트가 공기 압축기의 베어링 하우징에 결합되어 고정될 수 있다. 범프 포일(200)은 복수개로 구성되어 원주방향을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다. 그리고 범프 포일(200)들은 각각 원주방향 일단인 결합부(210)가 베이스 플레이트(100)에 용접 등으로 결합되어 고정될 수 있으며, 원주방향 타단은 자유단으로 형성될 수 있다. 또한, 범프 포일(200)들은 각각 요철 형상의 탄성 범프(220)들이 형성될 수 있고, 탄성 범프(220)들은 원주방향으로 가면서 산(220a)과 골(220b)이 반복된 형태일 수 있으며, 골(220b)의 하단이 베이스 플레이트(100)에 접촉된 상태일 수 있다. 여기에서 범프 포일(200)은 결합부(210)를 제외한 나머지 부분이 베이스 플레이트(100)와 결합되어 있지 않고 분리되어 있는 상태가 될 수 있으며, 탄성 범프(220)들은 베이스 플레이트(100)에 닿아 있거나 약간의 이격된 상태일 수 있다. 또한, 범프 포일(200)은 자유단에서부터 원주방향을 따라 탄성 범프(220)들이 형성된 영역이 절개된 슬릿(230)들이 형성될 수 있다. 여기에서 슬릿(230)들에 의해 탄성 범프(220)들이 형성된 영역이 반경방향으로 복수의 부분으로 갈라져 있을 수 있다. 탑 포일(300)은 복수로 구성되어 원주방향을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다. 그리고 탑 포일(300)들은 각각 원주방향 타단인 결합부(310)가 베이스 플레이트(100)에 용접 등으로 결합되어 고정될 수 있고, 결합부(310)에서 원주방향을 따라 연장부(320)가 연장 형성되며, 연장부(320)의 원주방향 일단은 자유단으로 형성될 수 있다. 이때, 탑 포일(300)들은 범프 포일(200)들에 대응되는 위치에 배치되어, 탑 포일(300)이 범프 포일(200)을 덮고 있는 형태로 적층될 수 있다. 즉, 베이스 플레이트(100)와 탑 포일(300) 사이에 범프 포일(200)이 개재된 형태로 구성될 수 있다. 또한, 특정한 반경 상에서 원주방향을 따라 잘라보았을 때, 탑 포일(300)은 원주방향을 따라 연장부(320)가 베이스 플레이트를 기준으로 예각으로 기울어진 평면 형태 또는 곡면 형태로 형성될 수 있다.The front side air foil thrust bearing 1000 may include a base plate 110 , a plurality of bump foils 120 and a plurality of top foils 130 . The base plate 100 may be formed in a disk shape in which a hollow hole penetrating both sides in a thickness direction is formed at a central portion. In addition, the base plate 100 has fixing protrusions protruding radially outward from the outer circumferential surface, so that the base plate can be coupled to and fixed to the bearing housing of the air compressor using the fixing protrusions. A plurality of bump foils 200 may be arranged spaced apart from each other along the circumferential direction. In addition, each of the bump foils 200 may have one end in the circumferential direction of the coupling portion 210 coupled to the base plate 100 by welding and fixed, 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 concavo-convex elastic bumps 220, and the elastic bumps 220 may have peaks 220a and valleys 220b repeated in a circumferential direction, The lower end of the valley 220b may be in contact with the base plate 100 . Here, the bump foil 200 may be separated from the base plate 100 except for the coupling portion 210, and the elastic bumps 220 may come into contact with the base plate 100. or may be slightly spaced apart. In addition, the bump foil 200 may be formed with slits 230 in which an area where the elastic bumps 220 are formed is cut along the circumferential direction from the free end. Here, a region where the elastic bumps 220 are formed by the slits 230 may be divided into a plurality of parts in a radial direction. A plurality of top foils 300 may be arranged spaced apart from each other along the circumferential direction. In addition, the top foils 300 may be fixed by being coupled to the base plate 100 by welding the coupling portion 310, which is the other end in the circumferential direction, and the extension portion 320 extends along the circumferential direction from the coupling portion 310. It extends, and one end in the circumferential direction of the extension part 320 may be formed as a free end. In this case, the top foils 300 may be disposed at positions corresponding to the bump foils 200 and stacked in such a way that the top foils 300 cover the bump foils 200 . That is, the bump foil 200 may be interposed between the base plate 100 and the top foil 300 . Also, when viewed along the circumferential direction on a specific radius, the top foil 300 may be formed in a flat or curved shape with the extension 320 inclined at an acute angle with respect to the base plate along the circumferential direction.

여기에서 범프 포일(200)은 탄성 범프(220)들의 산(220a) 및 골(220b)이 이루는 결의 방향이 원주방향 일측으로 기울어져 있는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 탄성 범프(220)들의 결의 방향은 반경방향을 기준으로 반경방향으로 내측에서 외측으로 가면서 회전축(410)의 회전방향(반시계방향)쪽으로 예각으로 경사지게 형성되어 있는 것이다. 그리하여 탄성 범프(220)들의 산(220a) 및 골(220b)이 이루는 결의 방향이 로터(회전축)의 회전방향에 따른 공기의 유동방향에 순응하는 방향으로 형성되어 있으므로, 회전축(410)이 회전되면서 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000)의 중공된 부분과 회전축(410)의 사이로 유입된 공기가 탄성 범프(220)들의 산(220a) 및 골(220b)이 이루는 결의 방향을 따라 유동되어 반경방향 외측으로 배출될 수 있으며, 그 결과 공기의 유동 저항이 감소될 수 있다.Here, the bump foil 200 may be formed in a shape in which the grain direction formed by the peaks 220a and valleys 220b of the elastic bumps 220 is inclined to one side in the circumferential direction. That is, the grain direction of the elastic bumps 220 is inclined at an acute angle toward the rotational direction (counterclockwise direction) of the rotating shaft 410 while going from the inside to the outside in the radial direction based on the radial direction. Thus, since the direction of grain formed by the peaks 220a and valleys 220b of the elastic bumps 220 is formed in a direction conforming to the flow direction of air according to the rotational direction of the rotor (rotational shaft), the rotational shaft 410 is rotated. The air introduced between the hollow part of the front-side airfoil thrust bearing 1000 and the rotating shaft 410 flows along the direction of the texture formed by the peaks 220a and valleys 220b of the elastic bumps 220, and then moves outward in the radial direction. As a result, the flow resistance of the air can be reduced.

후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)은 베이스 플레이트(110), 복수의 범프 포일(120) 및 복수의 탑 포일(130)을 포함할 수 있다. 베이스 플레이트(100)는 중앙부에 두께방향으로 양면을 관통하는 중공홀이 형성된 원판 형태로 형성될 수 있다. 그리고 베이스 플레이트(100)는 외주면에서 반경방향 바깥쪽으로 고정 돌기들이 돌출 형성되어, 고정 돌기들 이용해 베이스 플레이트가 공기 압축기의 베어링 하우징에 결합되어 고정될 수 있다. 범프 포일(200)은 복수개로 구성되어 원주방향을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다. 그리고 범프 포일(200)들은 각각 원주방향 일단인 결합부(210)가 베이스 플레이트(100)에 용접 등으로 결합되어 고정될 수 있으며, 원주방향 타단은 자유단으로 형성될 수 있다. 또한, 범프 포일(200)들은 각각 요철 형상의 탄성 범프(220)들이 형성될 수 있고, 탄성 범프(220)들은 원주방향으로 가면서 산(220a)과 골(220b)이 반복된 형태일 수 있으며, 골(220b)의 하단이 베이스 플레이트(100)에 접촉된 상태일 수 있다. 여기에서 범프 포일(200)은 결합부(210)를 제외한 나머지 부분이 베이스 플레이트(100)와 결합되어 있지 않고 분리되어 있는 상태가 될 수 있으며, 탄성 범프(220)들은 베이스 플레이트(100)에 닿아 있거나 약간의 이격된 상태일 수 있다. 또한, 범프 포일(200)은 결합부(210)쪽에서부터 원주방향을 따라 탄성 범프(220)들이 형성된 일부 영역이 절개된 슬릿(230)들이 형성될 수 있다. 여기에서 슬릿(230)들에 의해 탄성 범프(220)들이 형성된 일부 영역이 반경방향으로 복수의 부분으로 갈라져 있을 수 있다. 탑 포일(300)은 복수로 구성되어 원주방향을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다. 그리고 탑 포일(300)들은 각각 원주방향 일단인 결합부(310)가 베이스 플레이트(100)에 용접 등으로 결합되어 고정될 수 있고, 결합부(310)에서 원주방향을 따라 연장부(320)가 연장 형성되며, 연장부(320)의 원주방향 타단은 자유단으로 형성될 수 있다. 이때, 탑 포일(300)들은 범프 포일(200)들에 대응되는 위치에 배치되어, 탑 포일(300)이 범프 포일(200)을 덮고 있는 형태로 적층될 수 있다. 즉, 베이스 플레이트(100)와 탑 포일(300) 사이에 범프 포일(200)이 개재된 형태로 구성될 수 있다. 또한, 특정한 반경 상에서 원주방향을 따라 잘라보았을 때, 탑 포일(300)은 원주방향을 따라 연장부(320)가 베이스 플레이트를 기준으로 예각으로 기울어진 평면 형태 또는 곡면 형태로 형성될 수 있다.The rear side air foil thrust bearing 2000 may include a base plate 110 , a plurality of bump foils 120 and a plurality of top foils 130 . The base plate 100 may be formed in a disk shape in which a hollow hole penetrating both sides in a thickness direction is formed at a central portion. In addition, the base plate 100 has fixing protrusions protruding radially outward from the outer circumferential surface, so that the base plate can be coupled to and fixed to the bearing housing of the air compressor using the fixing protrusions. A plurality of bump foils 200 may be arranged spaced apart from each other along the circumferential direction. In addition, each of the bump foils 200 may have one end in the circumferential direction of the coupling portion 210 coupled to the base plate 100 by welding and fixed, 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 concavo-convex elastic bumps 220, and the elastic bumps 220 may have peaks 220a and valleys 220b repeated in a circumferential direction, The lower end of the valley 220b may be in contact with the base plate 100 . Here, the bump foil 200 may be separated from the base plate 100 except for the coupling portion 210, and the elastic bumps 220 may come into contact with the base plate 100. or may be slightly spaced apart. In addition, the bump foil 200 may be formed with slits 230 in which a partial area where the elastic bumps 220 are formed is cut along the circumferential direction from the coupling part 210 side. Here, a partial area in which the elastic bumps 220 are formed by the slits 230 may be divided into a plurality of parts in a radial direction. A plurality of top foils 300 may be arranged spaced apart from each other along the circumferential direction. In addition, each of the top foils 300 may be fixed by being coupled to the base plate 100 by welding the coupling portion 310, which is one end in the circumferential direction, and the extension portion 320 extends along the circumferential direction from the coupling portion 310. It extends, and the other end in the circumferential direction of the extension part 320 may be formed as a free end. In this case, the top foils 300 may be disposed at positions corresponding to the bump foils 200 and stacked in such a way that the top foils 300 cover the bump foils 200 . That is, the bump foil 200 may be interposed between the base plate 100 and the top foil 300 . Also, when viewed along the circumferential direction on a specific radius, the top foil 300 may be formed in a flat or curved shape with the extension 320 inclined at an acute angle with respect to the base plate along the circumferential direction.

여기에서 범프 포일(200)은 탄성 범프(220)들의 산(220a) 및 골(220b)이 이루는 결의 방향이 원주방향 일측으로 기울어져 있는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 탄성 범프(220)들의 결의 방향은 반경방향을 기준으로 반경방향으로 내측에서 외측으로 가면서 회전축(410)의 회전방향의 반대방향(반시계방향)쪽으로 예각으로 경사지게 형성되어 있는 것이다. 이때, 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000)과 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)은 스러스트 러너(420)와 탑 포일이 마주보게 배치되므로, 한 쌍의 스러스트 베어링을 펼쳐놓은 평면상에서는 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000)에서의 회전축(410)의 회전방향과 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)에서 회전축(410)의 회전방향이 서로 반대가 된다. 그리하여 탄성 범프(220)들의 산(220a) 및 골(220b)이 이루는 결의 방향이 로터(회전축)의 회전방향에 따른 공기의 유동방향에 순응하는 방향으로 형성되어 있으므로, 회전축(410)이 회전되면서 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000)을 거친 후 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)의 반경방향 바깥쪽으로 유입된 공기가 탄성 범프(220)들의 산(220a) 및 골(220b)이 이루는 결의 방향을 따라 유동되어 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)을 거치고, 이후 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)의 중공된 부분과 회전축(410)의 사이를 통해 배출될 수 있으며, 그 결과 공기의 유동 저항이 감소될 수 있다.Here, the bump foil 200 may be formed in a shape in which the grain direction formed by the peaks 220a and valleys 220b of the elastic bumps 220 is inclined to one side in the circumferential direction. That is, the grain direction of the elastic bumps 220 is inclined at an acute angle toward the opposite direction (counterclockwise direction) to the rotational direction of the rotating shaft 410 while going from the inside to the outside in the radial direction based on the radial direction. At this time, since the front airfoil thrust bearing 1000 and the rear airfoil thrust bearing 2000 are disposed so that the thrust runner 420 and the top foil face each other, on a plane on which the pair of thrust bearings are spread, the front airfoil The rotation direction of the rotation shaft 410 in the thrust bearing 1000 and the rotation direction of the rotation shaft 410 in the rear airfoil thrust bearing 2000 are opposite to each other. Thus, since the direction of grain formed by the peaks 220a and valleys 220b of the elastic bumps 220 is formed in a direction conforming to the flow direction of air according to the rotational direction of the rotor (rotational shaft), the rotational shaft 410 is rotated. After passing through the front air foil thrust bearing 1000, the air introduced to the radially outward side of the rear air foil thrust bearing 2000 changes the grain direction formed by the peaks 220a and valleys 220b of the elastic bumps 220. It flows along and passes through the rear air foil thrust bearing 2000, and then can be discharged through the space between the hollow part of the rear air foil thrust bearing 2000 and the rotating shaft 410, and as a result, the air flow resistance is reduced. can be reduced

이와 같이 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리는, 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링이 반경방향을 기준으로 각각의 탄성 범프들의 산 및 골이 이루는 결의 방향이 서로 동일한 원주방향 쪽으로 기울어져 있으며, 로터의 회전방향에 순응하여 냉각 공기가 유동되는 유로가 형성되므로, 냉각 공기의 유동 저항이 감소되어 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 공기 압축기의 냉각 성능이 향상될 수 있다.As described above, in the airfoil thrust bearing assembly of the present invention, a pair of airfoil thrust bearings are inclined toward the circumferential direction in which the directions of the grains formed by the peaks and valleys of each elastic bump are the same with respect to the radial direction, and the rotation of the rotor Since a passage through which the cooling air flows is formed in accordance with the direction, the flow resistance of the cooling air is reduced, so that the air foil thrust bearing assembly and the cooling performance of the air compressor including the same can be improved.

<실시예 2><Example 2>

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리를 펼쳐놓은 상태를 나타낸 평면도이며, 여기에서 도 6(a)는 전방측 에어 포일 스러스트 베어링이고 도 6(b)는 후방측 에어 포일 스러스트 베어링이다. 도 7 및 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리에서 전방측 에어 포일 스러스트 베어링 및 후방측 에어 포일 스러스트 베어링을 각각 분해하여 나타낸 평면도이다.6 is a plan view showing an air foil thrust bearing assembly according to a second embodiment of the present invention in an unfolded state, where FIG. 6 (a) is a front side air foil thrust bearing and FIG. 6 (b) is a rear side air foil thrust bearing. It is a foil thrust bearing. 7 and 8 are plan views showing disassembled front side air foil thrust bearings and rear side air foil thrust bearings in the air foil thrust bearing assembly according to the second embodiment of the present invention, respectively.

도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링 어셈블리는 한 쌍의 에어 포일 스러스트 베어링인 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000) 및 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown, the air foil thrust bearing assembly according to the second embodiment of the present invention includes a pair of air foil thrust bearings, the front air foil thrust bearing 1000 and the rear air foil thrust bearing 2000. It can be.

전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000)은 일체형 범프 포일(201) 및 일체형 탑 포일(301)을 포함하여 구성될 수 있다. 일체형 범프 포일(201)은 중앙부에 두께방향으로 양면을 관통하는 중공홀이 형성된 원판 형태의 제1플레이트(201a)와 복수의 범프 포일(201b)이 연결되어 일체로 형성될 수 있다. 범프 포일(201b)들은 원주방향을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있으며, 범프 포일(201b)들은 제1플레이트(201a)에 원주방향 일단이 연결부(211)로 연결되어 있고 타단은 자유단으로 형성될 수 있다. 그리고 범프 포일(201b)은 연결부(211)를 제외한 나머지 부분인 반경방향 내측과 외측 및 원주방향 타단은 절개부(241)에 의해 제1플레이트(201a)와 연결되어 있지 않고 이격되어 있을 수 있다. 그리고 범프 포일(201b)들은 각각 요철 형상의 탄성 범프(221)가 형성될 수 있으며, 탄성 범프(221)들은 원주방향으로 가면서 산(221a)과 골(221b)이 반복된 형태일 수 있다. 또한, 일체형 범프 포일(201)은 자유단에서부터 원주방향을 따라 탄성 범프(221)들이 형성된 영역이 절개된 슬릿(231)들이 형성될 수 있다. 여기에서 슬릿(231)들에 의해 탄성 범프(221)들이 형성된 영역이 반경방향으로 복수의 부분으로 갈라져 있을 수 있다. 또한, 일체형 범프 포일(201)은 한 장의 평판을 절단하여 제1플레이트(201a)의 형태와 범프 포일(201b)의 전체적인 윤곽 형상을 성형한 후, 범프 포일(201b)들에 해당되는 부분을 프레싱 가공하여 탄성 범프(221)들의 형태를 성형하여 제조될 수 있다. 이외에도 일체형 범프 포일(201)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 일체형 탑 포일(301)은 중앙부에 두께방향으로 양면을 관통하는 중공홀이 형성된 원판 형태의 제2플레이트(301a)와 복수의 탑 포일(301b)이 연결되어 일체로 형성될 수 있다. 탑 포일(301b)들은 원주방향을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있으며, 탑 포일(301b)들은 제2플레이트(301a)에 타단이 연결부(311)로 연결되어 있고 연결부(311)에서 원주방향으로 연장부(321)가 연장 형성되어 연장부(321)의 원주방향 일단이 자유단으로 형성될 수 있다. 그리고 탑 포일(301b)은 연결부(311)를 제외한 나머지 부분인 반경방향 내측과 외측 및 원주방향 일단은 절개부(341)에 의해 제2플레이트(301a)와 연결되어 있지 않고 이격되어 있을 수 있다. 또한, 일체형 탑 포일(301)은 한 장의 평판을 절단하여 제2플레이트(301a)의 형태와 탑 포일(301b)의 전체적인 윤곽 형상을 성형한 후, 탑 포일(301b)의 연장부(321)에 해당되는 부분을 프레싱 가공하여 탑 포일(301b)의 형태를 성형하여 제조될 수 있다. 이외에도 일체형 탑 포일(301)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또한, 일체형 탑 포일(301)은 일체형 범프 포일(201)의 일면에 적층될 수 있다.The front side air foil thrust bearing 1000 may include an integral bump foil 201 and an integral top foil 301 . The integral bump foil 201 may be integrally formed by connecting a disk-shaped first plate 201a having a hollow hole penetrating both sides in a thickness direction at a central portion thereof and a plurality of bump foils 201b. The bump foils 201b may be spaced apart from each other along the circumferential direction, and one end of the bump foils 201b in the circumferential direction of the first plate 201a is connected to the connecting portion 211 and the other end is formed as a free end. can In addition, the bump foil 201b may not be connected to the first plate 201a by the cutout 241 and may be spaced apart from the inner and outer ends in the radial direction and the other end in the circumferential direction, except for the connecting portion 211 . In addition, each of the bump foils 201b may have concavo-convex elastic bumps 221 formed, and the elastic bumps 221 may have peaks 221a and valleys 221b repeated in a circumferential direction. In addition, the integral bump foil 201 may be formed with slits 231 cut in a region where the elastic bumps 221 are formed along the circumferential direction from the free end. Here, a region where the elastic bumps 221 are formed by the slits 231 may be divided into a plurality of parts in a radial direction. In addition, the integral bump foil 201 is formed by cutting a flat plate to form the shape of the first plate 201a and the overall contour shape of the bump foil 201b, and then pressing the parts corresponding to the bump foils 201b. It may be manufactured by processing and shaping the shape of the elastic bumps 221 . In addition, the integral bump foil 201 may be formed in various shapes. The integrated top foil 301 may be integrally formed by connecting a disk-shaped second plate 301a having hollow holes penetrating both sides in the thickness direction at the center thereof and a plurality of top foils 301b. The top foils 301b may be arranged spaced apart from each other along the circumferential direction, and the other end of the top foils 301b is connected to the second plate 301a by a connection part 311 and extends from the connection part 311 in the circumferential direction. The portion 321 is extended so that one end in the circumferential direction of the extension portion 321 may be formed as a free end. In addition, the inner and outer sides of the top foil 301b in the radial direction and one end in the circumferential direction, excluding the connecting portion 311, may not be connected to the second plate 301a by the cutout 341 and may be spaced apart from each other. In addition, the integrated top foil 301 is formed by cutting a flat plate to form the shape of the second plate 301a and the overall contour shape of the top foil 301b, and then forming the shape of the top foil 301b at the extension part 321. It may be manufactured by molding the shape of the top foil 301b by pressing the corresponding part. In addition, the integral top foil 301 may be formed in various shapes. In addition, the integral top foil 301 may be stacked on one surface of the integral bump foil 201 .

여기에서 일체형 범프 포일(201)은 탄성 범프(221)들의 산(221a) 및 골(221b)이 이루는 결의 방향이 원주방향 일측으로 기울어져 있는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 탄성 범프(221)들의 결의 방향은 반경방향을 기준으로 반경방향으로 내측에서 외측으로 가면서 회전축(410)의 회전방향(반시계방향)쪽으로 예각으로 경사지게 형성되어 있는 것이다. 그리하여 탄성 범프(221)들의 산(221a) 및 골(221b)이 이루는 결의 방향이 로터(회전축)의 회전방향에 따른 공기의 유동방향에 순응하는 방향으로 형성되어 있으므로, 회전축(410)이 회전되면서 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000)의 중공된 부분과 회전축(410)의 사이로 유입된 공기가 탄성 범프(221)들의 산(221a) 및 골(221b)이 이루는 결의 방향을 따라 유동되어 반경방향 외측으로 배출될 수 있으며, 그 결과 공기의 유동 저항이 감소될 수 있다.Here, the integral bump foil 201 may be formed in a shape in which the grain direction formed by the peaks 221a and valleys 221b of the elastic bumps 221 is inclined to one side in the circumferential direction. That is, the grain direction of the elastic bumps 221 is inclined at an acute angle toward the rotational direction (counterclockwise direction) of the rotating shaft 410 while going from the inside to the outside in the radial direction based on the radial direction. Thus, since the direction of grain formed by the peaks 221a and valleys 221b of the elastic bumps 221 is formed in a direction conforming to the flow direction of air according to the rotational direction of the rotor (rotational shaft), the rotational shaft 410 is rotated. The air introduced between the hollow part of the front-side airfoil thrust bearing 1000 and the rotating shaft 410 flows along the direction of the texture formed by the peaks 221a and valleys 221b of the elastic bumps 221, and then moves outward in the radial direction. As a result, the flow resistance of the air can be reduced.

후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)은 일체형 범프 포일(201) 및 일체형 탑 포일(301)을 포함하여 구성될 수 있다. 일체형 범프 포일(201)은 중앙부에 두께방향으로 양면을 관통하는 중공홀이 형성된 원판 형태의 제1플레이트(201a)와 복수의 범프 포일(201b)이 연결되어 일체로 형성될 수 있다. 범프 포일(201b)들은 원주방향을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있으며, 범프 포일(201b)들은 제1플레이트(201a)에 원주방향 일단이 연결부(211)로 연결되어 있고 타단은 자유단으로 형성될 수 있다. 그리고 범프 포일(201b)은 연결부(211)를 제외한 나머지 부분인 반경방향 내측과 외측 및 원주방향 타단은 절개부(241)에 의해 제1플레이트(201a)와 연결되어 있지 않고 이격되어 있을 수 있다. 그리고 범프 포일(201b)들은 각각 요철 형상의 탄성 범프(221)가 형성될 수 있으며, 탄성 범프(221)들은 원주방향으로 가면서 산(221a)과 골(221b)이 반복된 형태일 수 있다. 또한, 일체형 범프 포일(201)은 자유단에서부터 원주방향을 따라 탄성 범프(221)들이 형성된 영역이 절개된 슬릿(231)들이 형성될 수 있다. 여기에서 슬릿(231)들에 의해 탄성 범프(221)들이 형성된 영역이 반경방향으로 복수의 부분으로 갈라져 있을 수 있다. 또한, 일체형 범프 포일(201)은 한 장의 평판을 절단하여 제1플레이트(201a)의 형태와 범프 포일(201b)의 전체적인 윤곽 형상을 성형한 후, 범프 포일(201b)들에 해당되는 부분을 프레싱 가공하여 탄성 범프(221)들의 형태를 성형하여 제조될 수 있다. 이외에도 일체형 범프 포일(201)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 일체형 탑 포일(301)은 중앙부에 두께방향으로 양면을 관통하는 중공홀이 형성된 원판 형태의 제2플레이트(301a)와 복수의 탑 포일(301b)이 연결되어 일체로 형성될 수 있다. 탑 포일(301b)들은 원주방향을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있으며, 탑 포일(301b)들은 제2플레이트(301a)에 원주방향 일단이 연결부(311)로 연결되어 있고 연결부(311)에서 원주방향으로 연장부(321)가 연장 형성되어 연장부(321)의 원주방향 타단이 자유단으로 형성될 수 있다. 그리고 탑 포일(301b)은 연결부(311)를 제외한 나머지 부분인 반경방향 내측과 외측 및 원주방향 타단은 절개부(341)에 의해 제2플레이트(301a)와 연결되어 있지 않고 이격되어 있을 수 있다. 또한, 일체형 탑 포일(301)은 한 장의 평판을 절단하여 제2플레이트(301a)의 형태와 탑 포일(301b)의 전체적인 윤곽 형상을 성형한 후, 탑 포일(301b)의 연장부(321)에 해당되는 부분을 프레싱 가공하여 탑 포일(301b)의 형태를 성형하여 제조될 수 있다. 이외에도 일체형 탑 포일(301)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또한, 일체형 탑 포일(301)은 일체형 범프 포일(201)의 일면에 적층될 수 있다.The rear side air foil thrust bearing 2000 may include an integral bump foil 201 and an integral top foil 301 . The integral bump foil 201 may be integrally formed by connecting a disk-shaped first plate 201a having a hollow hole penetrating both sides in a thickness direction at a central portion thereof and a plurality of bump foils 201b. The bump foils 201b may be spaced apart from each other along the circumferential direction, and one end of the bump foils 201b in the circumferential direction of the first plate 201a is connected to the connecting portion 211 and the other end is formed as a free end. can In addition, the bump foil 201b may not be connected to the first plate 201a by the cutout 241 and may be spaced apart from the inner and outer ends in the radial direction and the other end in the circumferential direction, except for the connecting portion 211 . In addition, each of the bump foils 201b may have concavo-convex elastic bumps 221 formed, and the elastic bumps 221 may have peaks 221a and valleys 221b repeated in a circumferential direction. In addition, the integral bump foil 201 may be formed with slits 231 cut in a region where the elastic bumps 221 are formed along the circumferential direction from the free end. Here, a region where the elastic bumps 221 are formed by the slits 231 may be divided into a plurality of parts in a radial direction. In addition, the integral bump foil 201 is formed by cutting a flat plate to form the shape of the first plate 201a and the overall contour shape of the bump foil 201b, and then pressing the parts corresponding to the bump foils 201b. It may be manufactured by processing and shaping the shape of the elastic bumps 221 . In addition, the integral bump foil 201 may be formed in various shapes. The integrated top foil 301 may be integrally formed by connecting a disk-shaped second plate 301a having hollow holes penetrating both sides in the thickness direction at the center thereof and a plurality of top foils 301b. The top foils 301b may be arranged spaced apart from each other along the circumferential direction, and one end of the top foils 301b in the circumferential direction is connected to the second plate 301a by a connecting portion 311, and the connecting portion 311 connects the circumferential direction to the second plate 301a. As the extension part 321 is extended, the other end in the circumferential direction of the extension part 321 may be formed as a free end. In addition, the inner and outer ends of the top foil 301b in the radial direction and the other end in the circumferential direction, excluding the connecting portion 311, may not be connected to the second plate 301a by the cutout 341 and may be spaced apart from each other. In addition, the integrated top foil 301 is formed by cutting a flat plate to form the shape of the second plate 301a and the overall contour shape of the top foil 301b, and then forming the shape of the top foil 301b at the extension part 321. It may be manufactured by molding the shape of the top foil 301b by pressing the corresponding part. In addition, the integral top foil 301 may be formed in various shapes. In addition, the integral top foil 301 may be stacked on one surface of the integral bump foil 201 .

여기에서 일체형 범프 포일(201)은 탄성 범프(221)들의 산(221a) 및 골(221b)이 이루는 결의 방향이 원주방향 일측으로 기울어져 있는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 탄성 범프(221)들의 결의 방향은 반경방향을 기준으로 반경방향으로 내측에서 외측으로 가면서 회전축(410)의 회전방향의 반대쪽(반시계방향)으로 예각으로 경사지게 형성되어 있는 것이다. 그리하여 탄성 범프(221)들의 산(221a) 및 골(221b)이 이루는 결의 방향이 로터(회전축)의 회전방향에 따른 공기의 유동방향에 순응하는 방향으로 형성되어 있으므로, 회전축(410)이 회전되면서 전방측 에어 포일 스러스트 베어링(1000)을 거친 후 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)의 반경방향 바깥쪽으로 유입된 공기가 탄성 범프(221)들의 산(221a) 및 골(221b)이 이루는 결의 방향을 따라 유동되어 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)을 거치고, 이후 후방측 에어 포일 스러스트 베어링(2000)의 중공된 부분과 회전축(410)의 사이를 통해 배출될 수 있으며, 그 결과 공기의 유동 저항이 감소될 수 있다.Here, the integral bump foil 201 may be formed in a shape in which the grain direction formed by the peaks 221a and valleys 221b of the elastic bumps 221 is inclined to one side in the circumferential direction. That is, the grain direction of the elastic bumps 221 is inclined at an acute angle in the opposite direction (counterclockwise direction) to the rotational direction of the rotating shaft 410 while going from the inside to the outside in the radial direction based on the radial direction. Thus, since the direction of grain formed by the peaks 221a and valleys 221b of the elastic bumps 221 is formed in a direction conforming to the flow direction of air according to the rotational direction of the rotor (rotational shaft), the rotational shaft 410 is rotated. After passing through the front air foil thrust bearing 1000, the air introduced to the radially outward side of the rear air foil thrust bearing 2000 changes the grain direction formed by the peaks 221a and valleys 221b of the elastic bumps 221. It flows along and passes through the rear air foil thrust bearing 2000, and then can be discharged through the space between the hollow part of the rear air foil thrust bearing 2000 and the rotating shaft 410, and as a result, the air flow resistance is reduced. can be reduced

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 embodiments, and the scope of application is diverse, and anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims Of course, various modifications are possible.

100 : 베이스 플레이트
200 : 범프 포일
210 : 결합부 220 : 탄성 범프
220a : 산 220b : 골
230 : 슬릿
300 : 탑 포일
310 : 결합부 320 : 연장부
201 : 일체형 범프 포일
201a : 제1플레이트 201b : 범프 포일
211 : 연결부 221 : 탄성 범프
221a : 산 221b : 골
231 : 슬릿 241 : 절개부
301 : 일체형 탑 포일
301a : 제2플레이트 301b : 탑 포일
311 : 연결부 321 : 연장부
341 : 절개부
400 : 로터
410 : 회전축 420 : 스러스트 러너
500 : 베어링 하우징
510 : 수용 공간 520 : 관통공
1000 : 전방측 에어 포일 스러스트 베어링
2000 : 후방측 에어 포일 스러스트 베어링100: base plate
200: bump foil
210: coupling part 220: elastic bump
220a: Mountain 220b: Goal
230: slit
300: top foil
310: coupling part 320: extension part
201: integral bump foil
201a: first plate 201b: bump foil
211: connection part 221: elastic bump
221a: mountain 221b: valley
231: slit 241: incision
301: integral top foil
301a: second plate 301b: top foil
311: connection part 321: extension part
341: incision
400: rotor
410: rotation axis 420: thrust runner
500: bearing housing
510: accommodation space 520: through hole
1000: front air foil thrust bearing
2000: Rear side airfoil thrust bearing

Claims

A base plate, a bump foil formed with concavo-convex elastic bumps, laminated on one surface of the base plate and coupled to the base plate, and a top foil laminated on one surface of the bump foil and coupled to the base plate to cover the bump foil. The air foil thrust bearing is composed of a pair,
The air foil thrust bearing assembly, characterized in that the pair of air foil thrust bearings are formed tilted in the circumferential direction in which the directions of the grains formed by the peaks and valleys of the elastic bumps are the same with respect to the radial direction.

According to claim 1,
The air foil thrust bearing assembly, characterized in that the pair of air foil thrust bearings are formed in a direction in which the grain direction of the peaks and valleys of the elastic bumps conforms to the flow direction of air along the rotation direction of the rotor.

According to claim 1,
An air foil thrust bearing assembly, characterized in that each bump foil of the pair of air foil thrust bearings is formed with a slit in which an area where elastic bumps are formed is cut along a circumferential direction.

According to claim 1,
The air foil thrust bearing assembly, characterized in that the bump foil and the top foil are each composed of a plurality and arranged spaced apart along the circumferential direction.

A plurality of bump foils formed with concavo-convex elastic bumps are integrally formed by being connected to a first plate, and a plurality of top foils are integrally formed by being connected to a second plate and laminated on one surface of the integral bump foil. An air foil thrust bearing with an integral top foil is composed of a pair,
The air foil thrust bearing assembly, characterized in that the pair of air foil thrust bearings are formed tilted in the circumferential direction in which the directions of the grains formed by the peaks and valleys of the elastic bumps are the same with respect to the radial direction.

According to claim 5,
The air foil thrust bearing assembly, characterized in that the pair of air foil thrust bearings are formed in a direction in which the grain direction of the peaks and valleys of the elastic bumps conforms to the flow direction of air along the rotation direction of the rotor.

According to claim 5,
An air foil thrust bearing assembly, characterized in that each bump foil of the pair of air foil thrust bearings is formed with a slit in which an area where elastic bumps are formed is cut along a circumferential direction.

The air foil thrust bearing assembly of any one of claims 1 to 7; and
a rotor including a rotation shaft and a thrust runner coupled to one side of the rotation shaft;
is made including,
One air foil thrust bearing of the air foil thrust bearing assembly is fitted to the rotating shaft of the rotor and disposed adjacent to one side of the thrust runner, and the other air foil thrust bearing is fitted to the rotating shaft of the rotor and disposed adjacent to one side of the thrust runner. An air compressor, characterized in that disposed adjacent to the other side.

According to claim 8,
Further comprising a bearing housing in which the air foil thrust bearing assembly and the thrust runner of the rotor are accommodated and a rotational shaft passes therethrough,
The air compressor of claim 1 , wherein the bearing housing is spaced apart from the rotating shaft, and an interior of the bearing housing is spaced apart from outer circumferential surfaces of the air foil thrust bearing assembly and the thrust runner.

According to claim 9,
An air compressor further comprising an impeller coupled to the other side of the rotating shaft.

According to claim 10,
When the rotor rotates, air flows into the bearing housing from the impeller side, passes through one air foil thrust bearing from the inside to the outside in the radial direction, and then passes through another air foil thrust bearing from the outside to the inside in the radial direction. Air compressor, characterized in that discharged to the outside of the housing.