KR20240000564A - 탄성 캐리어 포일을 갖는 모듈형 레이디얼 포일 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파형 포일(3)로 설계된 파형 포일형 캐리어 포일(4) 상에 상단 포일(2)이 만곡 세그먼트(6) 형태로 배치된 레이디얼 포일 베어링(1)에 관한 것으로, 파형 포일형 캐리어 포일(4)은 롤업되어 관형 캐리어(7)를 형성하며, 관형 캐리어는 그 자체로 레이디얼 포일 베어링(1)으로서 사용될 수 있거나, 외부 링(5) 내로 삽입될 때 레이디얼 포일 베어링(1)을 구성한다.

Description

탄성 캐리어 포일을 갖는 모듈형 레이디얼 포일 베어링

레이디얼 포일 베어링은 샤프트의 공기역학적 지지를 위한 것으로, 샤프트와 레이디얼 포일 베어링 사이에 지지 가스/에어 쿠션이 형성된다. 작동 모드는 유체역학적 미끄럼 베어링의 작동 모드와 유사하지만, 샤프트가 유체역학적 유체 베어링의 유체 쿠션에 의해 지지되지 않고 에어 쿠션을 통해 레이디얼 포일 베어링에 의해 지지된다는 차이점이 있다. 두 기능적 형태 모두는 샤프트의 회전 운동만이 지지 쿠션의 형성을 초래한다는 공통점이 있다.

포일 베어링은 회전 샤프트와 고정 하우징 구성요소 사이에 유연하고 탄성적인 구조로 인해 종래의 공기역학적 베어링과 상이하다. 이러한 특징은 포일 베어링이 종래의 에어 베어링보다 낮은 강성을 갖지만, 예를 들어, 베어링 시트의 오정렬 오류 또는 샤프트와 하우징의 상이한 열팽창으로 인해 발생하는 에어 갭의 기하학적 변화에 적응할 수 있으므로, 많은 응용분야에서 실제로 더 높은 작동 안정성을 가능하게 함을 의미한다.

지지 에어 쿠션을 형성하기 위해, 레이디얼 포일 베어링은 일반적으로 고정 샤프트와 접촉하는 상단 포일 및 상단 포일과 베어링의 외부 링 사이에 방사상으로 배치된 파형 포일을 가지며, 이는 반경 방향으로 탄성적으로 편향될 수 있다. 따라서, 원칙적으로, 레이디얼 포일 베어링은 서로 접촉하는 2개의 포일 및 레이디얼 포일 베어링이 하우징에 수용될 수 있도록 포일을 지지하는 외부 링을 갖는다. 외부 링은 또한 레이디얼 포일 베어링의 포일이 삽입되는 하우징과 함께 일체적으로 형성될 수 있다.

샤프트가 레이디얼 포일 베어링에 대해 회전 운동으로 설정되면, 정지 상태에 의해 정의된 에어 갭에 존재하는 공기가 변위된다. 샤프트의 특정 속도 이상에서, 상단 포일과 샤프트 사이에 샤프트가 미끄러질 수 있는 에어 쿠션이 형성된다. 이와 관련하여, 파형 포일과 방사형 스프링 효과가 있는 포일 배치는 공압의 변동이나 반경 방향의 샤프트 진동이 베어링에 부정적인 영향을 미치지 않도록 하여 에어 쿠션 하중 지지를 유지한다.

종래 기술에서, 포일 베어링의 다양한 설계가 알려져 있다. 레이디얼 포일 베어링 외에도, 축 방향 하중 지지력을 제공할 수 있는 축 방향 포일 베어링도 있다. 베어링 포일의 배치 및 기하학적 설계는 다양하며 각각의 응용분야에 맞게 조정된다.

EP 2 942 537 A1은 3개의 파형 포일 및 거의 원주를 이루는 상단 포일을 가진 레이디얼 포일 베어링을 보여주며, 파형 포일은 후크 형상의 단부에 의해 외부 링의 자체 슬롯에 각각 후크 연결되고 상단 포일은 양 단부가 서로에 대해 지지된 상태로 슬롯 중 하나에 삽입된다.

EP 3 387 275 A1은 상단 포일 및 파형 포일로 구성된 3개의 배치가 있는 레이디얼 포일 베어링을 보여주며, 각각의 팩은 포일의 각각의 단부에서 외부 링의 슬롯에 삽입된다.

CN 209 990 776 U는 파형 포일 및 상단 포일 둘 모두가 거의 완전히 원주형으로 설계되고 각각은 두 포일 모두가 공통 슬롯에 삽입되는 각진 단부를 갖는 레이디얼 포일 베어링을 보여준다. 이 연결은 이어서 클램핑 방식으로 나사로 고정된다.

EP 2 473 749 A1은 외부 링에서 베어링을 형성하기 위해 정확하게 하나의 상단 포일 및 정확하게 하나의 파형 포일을 갖는 레이디얼 포일 베어링을 보여준다.

기능적 하중 지지력을 최적화하기 위해, 포일을 경제적으로 배치하는 것은 문제가 있는 것으로 입증되었다.

따라서 본 발명의 목적은 경제적인 포일 배치를 가능하게 하고 레이디얼 포일 베어링의 기능을 개선하는 레이디얼 포일 베어링을 설계하는 것이다.

본 목적은 청구항 제1항의 특징에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 해결책은, 제1 상단 포일로 구성되고 캐리어 포일 상에 견고하게 배치되는 제1 만곡 세그먼트 및 제2 상단 포일로 구성되고 캐리어 포일 상에 배치되는 제2 만곡 세그먼트가 있는 레이디얼 포일 베어링으로서, 2개의 만곡 세그먼트가 상기 캐리어 포일 상에 연속적으로 배치되어 캐리어 포일이 롤업될 때 2개의 만곡 세그먼트를 갖는 관형 캐리어가 생성되고 레이디얼 포일 베어링을 형성하고, 캐리어 포일은 파형 포일로 설계되어 파형 포일형 캐리어 포일을 가지며 이 파형 형상은 탄성 또는 유연성을 갖는, 레이디얼 포일 베어링을 특징으로 한다.

파형 포일형 캐리어 포일은 손으로 또는 보조장치를 사용하여 원형으로 구부려질 수 있는, 스테인리스 스프링 강판으로 이루어진 얇은(<0.5 mm) 판금 스트립으로 형성되는 것이 바람직하다.

파형 포일형 캐리어 포일은 초기에 평평한 스트립으로 존재하며, 이 위에 상단 포일로 이루어진 만곡 세그먼트가 부착된다.

만곡 세그먼트는 상단 포일로부터 아치 형상으로 형성된다. 이어서 만곡 세그먼트는 파형 포일형 캐리어 포일 상에 연속적으로 배치되며, 2개의 연속적인 만곡 세그먼트는 파형 포일형 캐리어 포일이 롤업되어 관형 캐리어를 형성한 후에, 만곡 세그먼트의 하나의 단부가 후속 만곡 세그먼트의 후속 단부와 약간 중첩되거나 인접하거나 약간 이격되는 방식으로 서로 이격된다.

파형 포일형 캐리어 포일은 만곡 세그먼트 주위로 랩핑되어, 파형 포일형 캐리어 포일이 만곡 세그먼트를 에워싸고 둘러싼다. 따라서, 반경 방향에서, 인접한 커버와 파형 포일의 구조는 관형 캐리어의 형성 후에 발생하며, 파형 포일은 복수의 만곡 상단 포일을 에워싸는 단일 포일이다. 파형 포일형 캐리어 포일로 설계된 개별 파형 포일은 상단 포일을 거의 완전히 에워싸며, 관형 캐리어는 원주 방향으로 거의 폐쇄되도록 구성된다. 에워싼 후에, 파형 포일형 캐리어 포일로 에워싸인 적어도 2개의 상단 포일은 원주 방향으로 거의 완전히 폐쇄된 베어링 표면을 형성하여, 지지되는 샤프트가 작동 동안 항상 지지될 수 있고 2개의 연속적인 상단 포일 사이의 작은 원주 간격으로 인해 멈춤 현상을 겪지 않는다.

만곡 세그먼트는 하나의 단부에서 파형 포일형 캐리어 포일에 직접적으로 및/또는 간접적으로 고정되고, 예를 들어, 용접된다.

만곡 세그먼트의 단부를 파형 포일형 캐리어 포일에 확실하게 배치하고 부착하기 위해, 파형 포일형 캐리어 포일은 만곡 세그먼트의 이 단부와 접촉되거나 정렬될 수 있는 예를 들어 오목부 형태의 위치설정 수단을 갖는다. 유리하게는, 위치설정 수단은 스트립 형상의 파형 포일형 캐리어 포일의 에지 상의 노치로 설계되고, 따라서 만곡 세그먼트를 이 위치설정 수단과 정렬시키는 도구에 대해 용이하게 접근가능하다.

이는 레이디얼 포일 베어링이 만곡 세그먼트 및 파형 포일형 캐리어 포일의 조립체로서 예를 들어 압축기 하우징의 베어링 수용 보어 내로 직접 삽입될 수 있거나, 또는 만곡 세그먼트 및 파형 포일형 캐리어 포일의 자기 유지 유닛으로서 삽입되어 이후 유닛에 설치될 수 있는 베어링 외부 링 슬리브에 연결되는 본 발명에 따른 이점을 갖는다.

따라서, 본 발명에 따른 레이디얼 포일 베어링은 바람직하게는 무급유식 고속 로터 베어링 배치, 예를 들어 연료 전지 압축기, e부스터 또는 터보차저에 사용될 수 있으며, 본 발명에 따른 레이디얼 포일 베어링의 설계는 가능한 가장 비용 효율적인 대규모 생산을 가능하게 하고, 또한 단위 조립체에서 레이디얼 포일 베어링을 구현하는 측면에서 상이한 요구 사항을 커버하는 모듈식 구조를 가능하게 한다.

본 발명의 유리한 구현예에서, 제3 만곡 세그먼트가 제3 상단 포일로 형성되고, 이제 3개의 만곡 세그먼트가 파형 포일형 캐리어 포일 상에 연속적으로 배치되어, 파형 포일형 캐리어 포일이 롤업될 때 3개의 만곡 세그먼트를 갖는 관형 캐리어가 생성되어 레이디얼 포일 베어링을 형성한다. 3개의 만곡 세그먼트의 사용은 샤프트가 작동 동안 더 양호하게 센터링될 수 있다는 이점을 갖는다.

본 발명의 추가 개발에 따르면, 만곡 세그먼트의 수 및 파형 포일형 캐리어 포일 상의 이들의 연속적인 배치는 조정되거나 증가될 수 있으며, 즉, 캐리어 포일 상에 연속적으로 견고하게 배치되는 복수의 만곡 세그먼트 또는 만곡 세그먼트의 그룹이 제공될 수 있어서, 캐리어 포일이 롤업될 때 만곡 세그먼트를 갖는 관형 캐리어가 생성되고 레이디얼 포일 베어링이 형성된다.

본 발명의 유리한 구현예에서, 파형 포일형 캐리어 포일이 롤업되어 만곡 세그먼트를 갖는 관형 캐리어를 형성한 후에, 관형 캐리어는 원주형(폐쇄형) 형상을 가지며, 파형 포일형 캐리어 포일의 2개의 단부는 서로 대향한다. 파형 포일형 캐리어 포일의 반대측 양 단부는

- 이들의 면으로 서로 접촉하거나

- 반경 방향으로 중첩부를 형성하거나

- 서로에 대해 이들의 단부 면의 작은 간격을 가질 수 있다.

파형 포일형 캐리어 포일의 단부가 접촉하거나 중첩되는 경우, 이들 단부는 서로 견고하게 연결되어 폐쇄된 환형 캐리어를 형성할 수 있다. 폐쇄된 환형 캐리어가 견고하게 연결된 단부와 함께 존재하는 경우, 이는 외부 링 내로 삽입되거나 하우징 보어 내로 직접 삽입될 수 있다. 환형 캐리어의 단부가 서로 견고하게 연결되지 않는 경우, 관형 캐리어를 외부 링 내로 삽입하거나 하우징 보어 내로 직접 삽입하기 위해 설치 또는 조립 보조물이 필요하다.

파형 포일형 캐리어 포일의 원주 길이는 관형 캐리어를 위한 수용 보어의 내주의 적어도 240°에 상응하고, 이에 의해 파형 포일형 캐리어 포일은 관형 캐리어가 삽입된 후에 베어링 시트 보어/베어링 외부 링 슬리브의 내주면의 원형 형상에 달라붙고, 따라서 끼워맞춤하도록 설계된다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 파형 포일형 캐리어 포일이 롤업되어 만곡 세그먼트를 갖는 관형 캐리어를 형성한 후에, 하나의 만곡 세그먼트의 하나의 단부는 후속 만곡 세그먼트 단부의 반대측에 있다. 유리하게는, 반대측 양 단부는 서로 접촉한다. 대안적으로, 반대측 양 단부는 이격된다. 2개의 만곡 세그먼트는 또한 중첩될 수 있다. 하나의 만곡 세그먼트의 하나의 포일만이 다른 만곡 세그먼트의 하나의 포일과 중첩되어, 이 중첩 포일이 중첩 영역에서 반경 방향으로 서로 접촉하는 것도 가능하다. 따라서, 레이디얼 포일 베어링 또는 관형 캐리어는 더 안정적이고 더 효율적일 수 있다.

만곡 세그먼트의 포일은 지지 에어 쿠션을 형성하기 위해 회전 샤프트를 향하는 기능적으로 요구되는 웨지 갭이 형성되는 방식으로 관형 캐리어가 형성된 후에 후속 만곡 세그먼트의 포일과 중첩될 수 있다.

본 발명의 추가 개발에 따르면, 환형 캐리어는 레이디얼 포일 베어링을 형성하기 위해 외부 링에 삽입된다.

이 경우, 외부 링은 이후 하우징 내로 삽입되는 레이디얼 포일 베어링을 관형 캐리어와 함께 형성하는 별개의 구성요소일 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 외부 링은 하우징 자체에 의해 형성될 수 있고, 그 결과 관형 캐리어가 삽입되어 레이디얼 포일 베어링을 형성할 수 있다.

유리하게는, 본 발명은 외부 링에 배치된 관형 캐리어의 축 방향으로 적어도 하나의 자유도가 차단되도록 되어 있다. 바람직하게는, 외부 링에 배치된 관형 캐리어의 양 축방향으로 두 자유도가 모두 차단된다.

외부 링을 갖는 본 발명에 따른 레이디얼 포일 베어링의 유리한 구현예에 따르면, 외부 링에 배치된 관형 캐리어의 원주 방향으로 자유도가 차단된다. 따라서, 외부 링 내로 삽입되는 관형 캐리어는 이에 용접될 수 있어서 관형 캐리어와 외부 링 사이의 상대적 회전을 방지한다.

본 발명의 유리한 구현예는 다음의 도면에 도시된다.
도 1은 3개의 만곡 세그먼트가 부착된 파형 포일형 캐리어 포일을 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 만곡 세그먼트 중 하나를 도시한다.
도 3은 도 1의 직선형 판금 스트립으로서 파형 포일형 캐리어 포일을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 레이디얼 포일 베어링을 도시한다.
도 5는 관형 캐리어를 수용하는 외부 링을 도시한다.
도 6은 장착된 관형 캐리어를 갖는 도 5에 따른 외부 링을 도시한다.
도 7은 도 6에 따른 구현예를 통한 축 방향으로의 단면을 도시한다.
도 8은 도 7에 따른 절단된 외부 링의 하나의 축방향 단부를 도시한다.
도 9는 도 7에 따른 절단된 외부 링의 다른 축방향 단부를 도시한다.
도 10은 장착된 관형 캐리어를 갖는 외부 링의 제2 변형을 도시한다.
도 11은 도 10에 따른 관형 캐리어를 수용하는 외부 링을 도시한다.
도 12는 도 10에 따른 구현예를 통한 축 방향으로의 단면을 도시한다.
도 13은 도 12에 따른 절단된 외부 링의 하나의 축방향 단부의 상세도를 도시한다.
도 14는 도 12에 따른 절단된 외부 링의 다른 축방향 단부의 상세도를 도시한다.
도 15는레이디얼 포일 베어링의 상세도를 도시한다.
도 16은 도 15에 따른 구현예를 통한 축 방향으로의 단면을 도시한다.
도 17은 도 15에 따른 절단된 외부 링의 하나의 축방향 단부의 상세도를 도시한다.
도 18은 도 15에 따른 절단된 외부 링의 다른 축방향 단부의 상세도를 도시한다.

도 1은 3개의 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)가 부착된 파형 포일형 캐리어 포일(4)을 도시한다. 파형 포일형 캐리어 포일(4)은 재료의 스트립, 특히 0.5 mm의 최대 두께를 갖는 판금 스트립으로서 설계된다. 스트립 형상의 파형 포일형 캐리어 포일(4)은 파형 포일형 캐리어 포일(4)이 롤업되어 관형 캐리어를 형성한 후에 정의되는 후속 축 방향(8)을 가로질러 연장된다. 파형 포일형 캐리어 포일(4)은 특히 노치(11) 형태의 복수의 오목부를 가지며, 이 오목부와 함께 파형 포일형 캐리어 포일(4) 상에 배치될 만곡 세그먼트(6)가 정렬되어 배치될 만곡 세그먼트(6)는 파형 포일형 캐리어 포일(4) 상에 서로 정확한 거리로 용이하고 확실하게 배치될 수 있고 이어서 파형 포일형 캐리어 포일(4)에 부착될 수 있다.

도 1에서, 3개의 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)는 파형 포일형 캐리어 포일(4) 상에 연속적으로 패턴으로 배치되어, 본 패턴이 대체로 규칙적이고 반복가능하며, 모든 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)가 파형 포일형 캐리어 포일(4) 상에서 동일한 배향을 갖도록 한다. 각각의 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)는 파형 포일형 캐리어 포일(4) 상의 각각의 만곡 세그먼트(6)가 용접되는 단부를 갖는다. 모든 구성요소의 이러한 용접부(17)는 만곡 세그먼트(6)가 파형 포일형 캐리어 포일(4) 상에 위치될 때 함께 발생할 수 있다.

파형 포일형 캐리어 포일(4) 상의 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)의 정확한 위치설정을 위해, 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)는, 예를 들어, 만곡 세그먼트(6)의 단부 에지가 노치(11)의 에지와 수평을 이루는 방식으로 노치(11)와 각각 일치하게 된다. 노치(11)는 유리하게는 스트립 형상의 파형 포일형 캐리어 포일(4)을 한정하는 반대측 에지 상의 만곡 세그먼트(6)에 대해 형성되고 만곡 세그먼트(6)에 대해 쌍으로 존재한다. 이러한 노치(11)의 형상 및 위치는 위치설정 수단으로서 다양할 수 있으므로, 이러한 위치설정 수단은 또한 대안적으로 스트립 형상의 파형 포일형 캐리어 포일(4) 내에 배치될 수도 있고 만곡 세그먼트(6)의 위치설정에 도움이 되는 형상을 가질 수도 있다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)는 평평한 스트립 형상의 파형 포일형 캐리어 포일(4) 상에 장착되기 전에 이미 구부러져 있다. 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)는 각각의 상단 포일(2a, 2b 및 2c)을 형성한다.

도 2는 상단 포일(2 또는 2a)로 이루어진 만곡 세그먼트(6 또는 6a)를 도시한다. 상단 포일(2)은 만곡 세그먼트(6)에 의해 형성되고, 이는 이어서 원주 방향으로 연속적으로 배치된 복수의 거의 연속적인 상단 포일(2)을 형성한다. 만곡 세그먼트(6)의 설계는 이미 축 방향(8) 및 원주 방향(10)을 정의하며, 이는 다른 조립체로 전달된다.

도 3은 도 1의 직선형 판금 스트립으로서 파형 포일형 캐리어 포일(4)을 도시한다. 노치(11)는 파형 포일형 캐리어 포일(4)의 2개의 반대측 측부 에지에 배치되고 직선형 판금 스트립의 연장을 따라 일정한 거리로 배치된다. 노치(11)는 파형 포일형 캐리어 포일(4)을 3개의 파형 부분으로 분할하고, 각각은 관형 캐리어(7)가 형성된 후에 상단 포일(2)로 설계된 만곡 세그먼트(6)에 대해 지지될 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 레이디얼 포일 베어링(1)을 도시한다. 레이디얼 포일 베어링(1)은 파형 포일형 캐리어 포일(4)을 원주 방향(10)으로 롤업함으로써 생성되며, 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)를 갖는 파형 포일형 캐리어 포일(4)의 준비된 배치는, 예를 들어 도 1에 따라 존재한다. 도 4에서 레이디얼 포일 베어링(1)은 이미 관형 캐리어(7)로 존재하며, 유닛 하우징의 캐리어(7)에 맞춰진 수용 보어에 삽입될 수 있고 거기서 샤프트를 지지하도록 작동될 수 있다.

도 5는 관형 캐리어(7)를 수용하는 외부 링(5)을 도시한다. 관형 캐리어(7)의 형태인 도 4에 따른 레이디얼 포일 베어링(1)은 외부 링(5) 내로 삽입됨으로써 강화될 수 있으며, 민감성 포일(2 및 4)은 외부 링(5)에 의한 외부 영향으로부터 보호될 수 있다. 외부 링(5)은 바람직하게는 딥 드로잉된 판금 슬리브로 설계되고, 도 5에 따르면, 원주 방향(10)으로 규칙적인 방식으로 분포된 슬롯(12)이 제공된다. 이들 슬롯(12)은 판금 슬리브에서 용이하게 펀칭될 수 있고, 관형 캐리어(7)를 위한 도구의 접근성을 위해 제공된다. 슬롯(12) 자체는 유리하게는 축 방향(8)으로만 연장된다.

도 6은 장착된 관형 캐리어(7)를 갖는 도 5에 따른 외부 링(5)을 도시한다. 예를 들어, 도 4에 따른 관형 캐리어(7)는 도 5에 따른 외부 링(5) 내로 삽입되었다. 관형 캐리어(7)의 축방향 길이는 외부 링(5)의 축방향 길이에 상응하고, 이에 따라 캐리어(7)는 양 축방향 단부에서 외부 링(5)과 같은 높이에 있다. 유리하게는, 이에 대한 대안으로서, 외부 링(5)의 축방향 길이가 캐리어(7)의 축방향 길이보다 더 길다는 의미에서 작은 오버행(overhang)이 제공되어, 유리하게는 포일(2 및 4)의 에지가 충격 지점으로부터 더 양호하게 보호된다.

슬롯(12)은 캐리어(7)를 외부 링(5)에 견고하게 연결, 바람직하게는 용접할 수 있는 도구의 접근성을 보장하며, 파형 포일형 캐리어 포일(4)의 외주면은 외부 링(5)의 내주면에 대해 지지된다.

도 7은 도 6의 구현예를 통한 축 방향(8)으로의 단면을 도시한다. 이러한 예시적인 구현예에서, 캐리어(7)의 축방향 길이, 따라서 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c) 및 파형 포일형 캐리어 포일(4)의 축방향 길이는 외부 링(5)의 축방향 길이에 상응한다.

도 8은 도 7에 따른 절단된 외부 링(5)의 하나의 축방향 단부를 도시한다. 하나의 축방향 단부는 외부 링(5)의 반경방향 내측에 라운딩부(13)를 가지며, 이는 외부 링(5) 내로의 캐리어(7)의 삽입을 용이하게 하기 위한 것이다.

도 9는 도 7에 따른 절단된 외부 링(5)의 다른 축방향 단부를 도시한다. 이 축방향 단부는 외부 링(5)의 반경방향 내측에 챔퍼부(14)를 가지며, 이는 레이디얼 포일 베어링(1)의 취급 동안 또는 레이디얼 포일 베어링(1)의 운반 동안 포일(2 및 4)에 대한 손상을 방지하도록 제공된다.

도 10은 장착된 관형 캐리어(7)를 갖는 외부 링(5)의 제2 변형을 도시한다. 이 외부 링(5)은 더 이상 슬롯(12)을 갖지 않지만, 대신에 도 11에 더 잘 도시된 복수의 재료 변위부(15)를 갖는다.

도 11은 도 10에 따른 관형 캐리어(7)를 수용하는 외부 링(5)을 도시한다. 축방향 단부에서, 외부 링(5)은 축 방향(8)으로 서로 반대측에 놓이고 외부 링(5)의 재료로 형성된 재료 변위부(15)를 갖는다. 반경방향 내측으로 돌출하는 이 재료 변위부(15)는 파형 포일형 캐리어 포일(4) 또는 관형 캐리어(7) 내의 위치설정 수단으로 설계된 노치(11) 내로 끼워맞춤된다.

도 12는 도 10의 구현예를 통한 축 방향(8)으로의 단면을 도시한다. 도 7에 따른 외부 링(5)의 라운딩부(13) 및 챔퍼부(14)에 더하여, 외부 링(5)은 이러한 국부적인 별개의 재료 변위부(15)를 가질 수 있다.

도 13은 도 12에 따른 절단된 외부 링(5)의 하나의 축방향 단부의 상세도를 도시한다. 반경방향 내측으로 지향된 재료 변위부(15)는 특정 위치에서 축 방향으로 외부 링(5)의 재료가 변위됨으로써 형성되고 원주 방향(10) 및 축 방향(8)으로 관형 캐리어(7)의 위치를 고정하기 위해 캐리어 포일(4)의 노치(11)에 맞물린다. 외부 링(5)에 대한 관형 캐리어(7)의 적어도 하나의 자유도가 여기에서 차단된다.

도 14는 도 12에 따른 절단된 외부 링(5)의 다른 축방향 단부의 상세도를 도시한다. 축 방향(8)으로 도 13에 따른 외부 링(5)의 하나의 축방향 단부의 반대측 외부 링(5)의 (다른) 단부에서, 외부 링(5)의 재료는 반경 방향 내측으로 변위되고 외부 링(5)의 이 축 방향 측부 상에서 반경방향 내측으로 지향되는 재료 변위부(15)를 형성하며, 이는 또한 원주 방향(10) 및 축 방향(8)으로 관형 캐리어(7)의 위치를 추가로 고정하고 외부 링(5)에 대한 관형 캐리어(7)의 추가 자유도를 차단하도록, 파형 포일형 캐리어 포일(4)의 노치(11) 내에서 맞물린다.

도 12에 따른 구현예에 대한 대안으로서, 도 13에 따른 재료 변위부(15)의 구현예 또는 도 14에 따른 재료 변위부(15)의 구현예가 외부 링(5)의 양 축방향 단부에 배치되는 것도 생각할 수 있다.

재료 변위부(15)는 이상적으로는 변위 공정 동안 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)의 포일 배치를 손상시키지 않도록 관형 캐리어(7)와 외부 링(5)의 조립 전에 이미 도입되었을 수 있다. 관형 캐리어(7)는 그 형상이 매우 유연하여 아무런 문제 없이 외부 링(5) 내로 삽입될 수 있다.

도 15는 레이디얼 포일 베어링(1)의 상세도를 도시한다. 직사각형의 재료 변위부(15)가 명확하게 표시되어 있으며, 이는 반경방향 내측으로 지향된 재료 변위부(15)가 생성되는 방식으로 외부 링(5)의 재료 내로 도구를 축 방향으로 밀어냄으로써 형성된다.

도 16은 도 15에 따른 구현예를 통한 축 방향(8)으로의 단면을 도시한다. 원주 방향(10)으로 둘레로 이어지는 환형 칼라(16)가, 관형 캐리어(7)를 외부 링(5)에 조립하는 동안 여기에서 정지부를 형성하도록 국부적인 재료 변위부(15)의 불연속 형성에 대한 대안으로서 명확하게 표시되어 있다. 만곡 세그먼트(6a 내지 6c)가 파형 포일형 캐리어 포일(4)에 용접되고 파형 포일형 캐리어 포일(4)에 의해 랩핑되기 때문에, 적어도 파형 포일형 캐리어 포일(4)의 두께에서 환형 칼라(16)와 관형 캐리어(7)의 포일의 반경방향으로의 중첩은 축 방향으로 관형 캐리어(7)의 자유도를 차단하기에 이미 충분하다.

도 17은 도 15에 따른 절단된 외부 링(5)의 하나의 축방향 단부의 상세도를 도시한다. 재료 변위부(15)는 노치(11)에 맞물리고 원주 방향(10) 및 또한 축 방향(8)으로 관형 캐리어(7)를 고정한다. 재료 변위부(15)는 노치(11) 내로 반경 방향(9)으로 돌출한다.

도 18은 도 15에 따른 절단된 외부 링(5)의 다른 축방향 단부의 상세도를 도시한다. 환형 칼라(16)는 축 방향(8)으로만 관형 캐리어(7)를 고정한다. 원주 방향(10)으로의 고정은 제공되지 않는다.

1 레이디얼 포일 베어링
2 상단 포일
2a 제1 상단 포일
2b 제2 상단 포일
2c 제3 상단 포일
3 -
3a -
3b -
3c -
4 파형 포일형 캐리어 포일
5 외부 링
6 만곡 세그먼트
6a 제1 만곡 세그먼트
6b 제2 만곡 세그먼트
6c 제3 만곡 세그먼트
7 관형 캐리어
8 축 방향
9 반경 방향
10 원주 방향
11 노치
12 슬롯
13 라운딩부
14 챔퍼부
15 재료 변위부
16 환형 칼라
17 용접부

Claims (12)

1. 적어도 하나의 상단 포일(2) 및 적어도 하나의 파형 포일(3)을 가지며, 상단 포일(2) 및 파형 포일(3)은 반경 방향(9)으로 하나가 다른 하나의 상단에 구성되고, 원주 방향(10)으로 상기 포일(2, 3)은 레이디얼 포일 베어링(1)의 적어도 하나의 만곡 세그먼트(6)를 형성하는 레이디얼 포일 베어링(1)으로서,
   - 제1 상단 포일(2a)로부터 제1 만곡 세그먼트(6a)가 형성되며,
   - 제1 만곡 세그먼트(a)는 캐리어 포일(4) 상에 견고하게 배치되고,
   - 캐리어 포일(4) 상에서 제2 상단 포일(2b)로부터 제2 만곡 세그먼트(6b)가 형성되고,
   - 2개의 만곡 세그먼트(6a, 6b)는 상기 캐리어 포일(4) 상에 연속적으로 배치되어, 캐리어 포일(4)이 롤업될 때, 2개의 만곡 세그먼트(6a, 6b)를 갖는 관형 캐리어(7)가 생성되고 레이디얼 포일 베어링(1)을 형성하고,
   - 캐리어 포일(4)은 파형 포일로 설계되는 것을 특징으로 하는, 레이디얼 포일 베어링(1).
2. 제1항에 있어서, 제3 만곡 세그먼트(6c)가 제3 상단 포일(2c)로 형성되며, 각각 상단 포일(2a, 2b, 2c)로 구성된 3개의 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)는 파형 포일형 캐리어 포일(4) 상에 연속적으로 배치되어, 캐리어 포일(4)이 롤업될 때, 3개의 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)를 갖는 관형 캐리어(7)가 생성되고 레이디얼 포일 베어링(1)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 레이디얼 포일 베어링(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)의 수 및 파형 포일형 캐리어 포일(4) 상에서의 이의 연속적인 배치는 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 레이디얼 포일 베어링(1).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 파형 포일형 캐리어 포일(4)이 롤업되어 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)를 갖는 관형 캐리어(7)를 형성한 후, 관형 캐리어(7)는 원주 방향으로 폐쇄된 형상을 가지며, 파형 포일형 캐리어 포일(4)의 2개의 단부는 서로 대향하는 것을 특징으로 하는, 레이디얼 포일 베어링(1).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 파형 포일형 캐리어 포일(4)이 롤업되어 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)를 갖는 관형 캐리어(7)를 형성한 후, 하나의 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c)의 하나의 단부는 후속 만곡 세그먼트(6a, 6b, 6c) 단부의 반대측에 있는 것을 특징으로 하는, 레이디얼 포일 베어링(1).
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 반대측 양 단부는 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는, 레이디얼 포일 베어링(1).
7. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 반대측 양 단부는 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는, 레이디얼 포일 베어링(1).
8. 제4항 또는 제5항에 있어서, 파형 포일형 캐리어 포일(4)이 롤업되어 관형 캐리어(7)를 형성한 후, 연속적인 상단 포일(2a, 2b, 2c)은 반경 방향으로 이들의 단부에서 접촉하도록 중첩되는 것을 특징으로 하는, 레이디얼 포일 베어링(1).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 환형 캐리어(7)는 외부 링(5) 내로 삽입되어 레이디얼 포일 베어링(1)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 레이디얼 포일 베어링(1).
10. 제8항에 있어서, 외부 링(5)은 관형 캐리어(7)와 함께, 하우징 내로 삽입될 수 있는 레이디얼 포일 베어링(1)을 형성하는 별개의 구성요소이거나, 외부 링(5)은 레이디얼 포일 베어링(1)을 형성하기 위해 관형 캐리어(7)가 삽입될 수 있는 하우징 자체에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 레이디얼 포일 베어링(1).
11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 외부 링(5)에 배치된 관형 캐리어(7)의 축 방향(8)의 자유도가 차단되는 것을 특징으로 하는, 레이디얼 포일 베어링(1).
12. 제8항 또는 제9항에 있어서, 외부 링(5)에 배치된 관형 캐리어(7)의 원주 방향(10)의 자유도가 차단되는 것을 특징으로 하는, 레이디얼 포일 베어링(1).