WO2016093398A1 - 포일 스러스트 베어링용 탑포일 및 이를 포함하는 포일 스러스트 베어링 - Google Patents

포일 스러스트 베어링용 탑포일 및 이를 포함하는 포일 스러스트 베어링 Download PDF

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WO2016093398A1
WO2016093398A1 PCT/KR2014/012202 KR2014012202W WO2016093398A1 WO 2016093398 A1 WO2016093398 A1 WO 2016093398A1 KR 2014012202 W KR2014012202 W KR 2014012202W WO 2016093398 A1 WO2016093398 A1 WO 2016093398A1
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WO
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foil
thrust bearing
top foil
main plate
present
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/012202
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English (en)
French (fr)
Inventor
박병식
이시우
이형기
양영민
이동현
Original Assignee
한국에너지기술연구원
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Publication date
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    • 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
    • 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
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    • F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/06—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings

Definitions

  • the present invention relates to a top foil for foil thrust bearings and a foil thrust bearing including the same, and more particularly, to a top foil for foil thrust bearing that can be easily formed into a top foil and improve bearing capacity and durability of the bearing. will be.
  • thrust occurs in a rotating turbine structure, and foil thrust bearings are widely used to support and offset thrust.
  • foil thrust bearings basically consist of a bearing base plate, a top foil contacting the rotating turbine structure to create a fluid layer, and a bump foil supporting the top foil to maintain the overall bearing shape.
  • the most important element of the foil thrust bearing is a top foil, of which the configuration of fixing the top foil to the bottom plate and the shape of the top foil can be said to be the most important.
  • the process of forming the shape of the top foil is performed by the foil thrust bearing. It is very important to secure enough support.
  • each of the plurality of top foils are separately coupled to the bottom plate, when one of the top foils is separated, the bearing capacity of the whole bearing is reduced, or if the bearing is severe, there is a problem that the bearing is broken.
  • the technical problem of the present invention is to solve the problems mentioned in the background art, and the top foil for foil thrust bearing which can easily form the top foil and improve the bearing capacity and durability of the bearing and the foil thrust bearing using the same To provide.
  • the top foil for a thrust bearing has a main plate, a first vertical portion bent upward at the front end of the main plate, and a first horizontal portion bent forward at the end of the first vertical portion.
  • a second hook including a first hook including a second vertical portion bent downwardly at a rear end of the main plate and a second horizontal portion bent rearwardly from an end of the second vertical portion.
  • the main plate may be formed of an elastic material to be deformed by an external force.
  • the foil thrust bearing using the same includes a base plate and a plurality of top foils coupled to be in contact with the base plate, the rear end of the top foil can be fixed overlapping the front end of the other adjacent top foil.
  • the top foil includes a first hook including a main plate and a first vertical portion bent upward at the front end of the main plate and a first horizontal portion bent forward at an end of the first vertical portion, and the first horizontal portion
  • the portions may be arranged to overlap the rear ends of other adjacent top foils.
  • the top foil may further include a second hook including a main plate and a second vertical part bent downwardly at the rear end of the main plate and a second horizontal part bent backward from the end of the second vertical part, and the second horizontal
  • the portions may be arranged to overlap with the front ends of other adjacent top foils.
  • the top foil may further include a main hook, a first vertical portion bent upwardly at the front end of the main plate, and a first hook including a first horizontal portion bent forward at an end of the first vertical portion and downward at a rear end of the main plate. It may include a second hook including a second vertical portion that is bent and a second horizontal portion that is bent backward at the end of the second vertical portion.
  • the main plate may be formed of an elastic material to be deformed by an external force.
  • the foil thrust bearing according to the present invention may further include a bump foil supporting the top foil.
  • the curved surface for the pressure generation of the bearing is naturally formed to reduce the wear phenomenon of the bearing.
  • FIG. 1 is a front view showing a conventional foil thrust bearing.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a section A-A of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a view showing a top foil for a foil thrust bearing according to the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a first embodiment of a foil thrust bearing according to the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a second embodiment of the foil thrust bearing according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a first modification of the foil thrust bearing second embodiment according to the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a second modification of the foil thrust bearing second embodiment according to the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a third modification of the foil thrust bearing second embodiment according to the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing a third embodiment of the foil thrust bearing according to the present invention.
  • FIG 3 is a view showing a top foil for foil thrust bearing according to the present invention
  • Figure 4 is a view showing a first embodiment of the foil thrust bearing according to the present invention.
  • the first embodiment of the foil thrust bearing according to the present invention may include a base plate 100 and a top foil 200.
  • the base plate 100 is a surface in which a foil thrust bearing is formed in the turbine structure, and a surface perpendicular to the rotation axis of the turbine structure may be formed to contact a portion of the rotor structure.
  • base plate 100 is formed to cross the direction of the thrust generated in the turbine structure, its shape and structure may be various without limitation.
  • the top foil 200 is a plurality of plate structure which is in contact with the above-mentioned base plate 100, the rear end of the top foil 200 is configured to overlap and secure the front end of the other top foil 200 adjacent Can be.
  • the top foil 200 may include a main plate 210, a first hook 220, and a second hook 230.
  • the main plate 210 is a plate constituting the main body of the top foil 200, it may be advantageous to form an area corresponding to the foil structure of the foil thrust bearing according to the present invention.
  • the first hook 220 is a first vertical portion 222 formed to be bent upward at the front end of the main plate 210 and the first horizontal portion is bent forward from the end of the first vertical portion 222 224 may be formed.
  • the first hook 220 formed at the front end of the main plate 210 may overlap the rear end of another foil disposed at the front end. It can be formed as.
  • first vertical portion 222 and the first horizontal portion 224 of the present embodiment are represented vertically and horizontally in the drawings, this is only one example of applicable embodiments, and is not limited to the names and drawings for this configuration. It may be formed at various angles, and the form and configuration thereof may be varied without limitation.
  • the second hook 230 is a second horizontal portion formed by bending backward at the end of the second vertical portion 232 and the second vertical portion 232 which is formed bent downward at the rear end of the main plate 210 described above. 234 may be formed.
  • the second hook 230 formed at the rear end of the main plate 210 may be formed in a structure that can overlap the front end of another foil disposed at the rear end.
  • the second vertical portion 232 and the second horizontal portion 234 of the present embodiment are represented vertically and horizontally in the drawings, similarly to the first vertical portion 222 and the first horizontal portion 224 described above. It is only one possible embodiment, and the present invention is not limited to the names and drawings, and may be formed at various angles.
  • a plurality of top foils 200 are disposed surrounding the rotation axis, and the second hooks 230 formed at the rear end of the top foils 200A disposed at the front end. And the first hook 220 formed at the front end of the top foil 200B disposed at the rear end may overlap and be fixed to each other.
  • a plurality of top foils 200 coupled to such a structure may be connected to surround the rotating shaft so that the entire thrust bearing may be stably disposed.
  • the main plate 210 of the top foil 200 may be advantageously formed of an elastic material to be deformed by an external force.
  • This configuration can obtain the effect of saving the cost and time for forming the curved surface in forming the top foil 200, it may be advantageous to produce the top foil 200 of various sizes and shapes.
  • one side of the front end of the main plate 210 is coupled to the base plate 100 described above, and the rear end is spaced apart from the main plate 210 and naturally curved. Can be formed.
  • the rear end of the main plate 210 spaced apart from the base plate 100 may be fixed by the first hook 220 of another top foil 200 disposed at the rear end to maintain a spaced distance.
  • the foil thrust bearing according to the present invention maintains the space between the base plate 100 and the top foil 200 spaced apart between the base plate 100 and the top foil 200 to support the top foil 200. It may be advantageous to further include a bump foil 300 is provided.
  • the bump foil 300 is advantageous in that the top foil 200 is more stably maintained, and the bump foil 300 may be formed in advance based on the shape of the ideal top foil 200.
  • the bump foil 300 is formed to be coupled to the base plate 100 to support the top foil 200, the rear end of the top foil 200 can be stably spaced from the base plate 100, It is not limited to this embodiment and its material and shape may vary.
  • the curved surface for the pressure generation of the bearing can be naturally formed, reducing the time and cost required for forming the top foil 200 You can get it.
  • the top foil 200 since the plurality of top foils 200 are coupled to each other by biting each other, the top foil 200 may be detached and an effect of preventing an accident in which a bearing is broken may be prevented.
  • FIG. 5 is a view showing a second embodiment of the foil thrust bearing according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a first modification of the second embodiment of the foil thrust bearing according to the present invention
  • FIG. 7 is a view showing a second modification of the second embodiment of the foil thrust bearing according to the present invention. Is a view showing a third modification of the foil thrust bearing second embodiment according to the present invention.
  • the second embodiment of the foil thrust bearing according to the present invention may include a base plate 100, a top foil 400, and a bump foil 300.
  • the base plate 100 and the bump foil 300 are the same as those of the base plate 100 and the bump foil 300 of the first embodiment, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the top foil 400 in this embodiment is also basically the same configuration as the top foil 200 configuration of the first embodiment described above, but the top foil 400 in this embodiment has a hook only at the front end of the main plate. Can be formed.
  • the hook formed at the front end of the top foil 400B protrudes by a distance at which the rear end of another top foil 400A of the front end is spaced apart from the base plate 100.
  • the front end may overlap the rear end of the top foil 400A and may be combined.
  • the structure of the top foil 400 is further simplified, so that the manufacturing process of the top foil 400 can be further reduced, and the top foil 400 is manufactured. This can save more time and money.
  • the second embodiment of the foil thrust bearing according to the present invention may include a modification in which the manner in which the adjacent top foils 400 are coupled is modified.
  • the hook of the top foil 400B disposed at the rear end may be inclined so that the step may not be formed when the hook of the top foil 400A overlaps the rear end of the top foil 400A disposed at the front end.
  • the second modification may be configured such that a groove having a shape corresponding to the hook of the top foil 400B disposed at the rear end is formed at the rear end of the top foil 400A disposed at the front end.
  • the top surface of the top foil 400 may be formed flat.
  • the hook formed at the front end of the top foil 400B is overlapped and fixed on the upper end of the other top foil 400A in the present embodiment, and the other top foil 400A It is also applicable to be superimposed on the lower end is coupled through a separate fixed coupling process.
  • FIG. 9 is a view showing a third embodiment of the foil thrust bearing according to the present invention.
  • a third embodiment of a foil thrust bearing according to the present invention may include a base plate 100, a top foil 500, and a bump foil 300.
  • the base plate 100 and the bump foil 300 are the same as those of the base plate 100 and the bump foil 300 of the above-described first and second embodiments, a detailed description thereof will be omitted.
  • the top foil 500 in this embodiment is also basically the same configuration as the top foil 200 in the first embodiment and the top foil 400 in the second embodiment, but the top foil 500 in this embodiment is the same. ),
  • the hook may be formed only at the rear end of the main plate.
  • the hook formed at the rear end of the top foil 500A may protrude by a distance at which the rear end of the top foil 500A should be spaced apart from the base plate 100, thereby providing another rear end. It may be combined with the front end of the top foil 500B.
  • the top foil 500 is coupled so that when one side of the front end portion of the top foil 500 is coupled with the base plate 100 described above, a portion which is not coupled with the base plate 100 remains at the front end portion of the top foil 500. It may be advantageous to be.
  • the hook formed at the rear end of the top foil 500A is fixed to overlap the lower part of the front end of the other top foil 500B, but on the contrary, the hook is formed to overlap the upper part of the front part of the other top foil 500B. Combined through a separate fixed bonding process can also be applied.
  • the structure of the top foil 500 is further simplified, so that the manufacturing process of the top foil 500 can be further reduced, and the top foil 500 is manufactured. This can save more time and money.
  • the hook formed at the rear end of the top foil 500 may support the rear end of the top foil 500 at intervals spaced apart from the base plate 100, thereby maintaining the structure of the entire thrust bearing more stably.
  • the configuration of the bump foil 300 may be omitted.
  • the manufacturing process of the thrust bearing may be further simplified, and the manufacturing cost and time may be further reduced.

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Abstract

본 발명은 포일 스러스트 베어링용 탑포일 및 이를 포함하는 포일 스러스트 베어링에 관한 것으로 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링용 탑포일은 메인플레이트, 상기 메인플레이트의 전단에 상향 절곡되는 제1 수직부 및 상기 제1 수직부의 끝단에서 전방으로 절곡되는 제1 수평부를 포함하는 제1 후크 및 상기 메인플레이트의 후단에 하향절곡되는 제2 수직부 및 상기 제2 수직부의 끝단에서 후방으로 절곡되는 제2 수평부를 포함하는 제2 후크를 포함한다.

Description

포일 스러스트 베어링용 탑포일 및 이를 포함하는 포일 스러스트 베어링
본 발명은 포일 스러스트 베어링용 탑포일 및 이를 포함하는 포일 스러스트 베어링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탑포일의 성형이 용이하며, 베어링의 지지력 및 내구성을 향상시킬 수 있는 포일 스러스트 베어링용 탑포일에 관한 것이다.
일반적으로 회전하는 터빈 구조에는 추력이 발생하며, 이를 지지하여 추력을 상쇄시키기 위해 포일 스러스트 베어링이 널리 이용되고 있다.
이러한 포일 스러스트 베어링은 기본적으로 베어링 밑판, 회전하는 터빈 구조와 맞닿아 유체층을 만들어내는 탑포일 및 탑포일을 지지하여 전체적인 베어링의 형태를 유지하는 범프포일로 구성된다.
이때, 포일 스러스트 베어링의 가장 중요한 요소는 탑포일로, 그 중 탑포일을 밑판에 고정하는 구성과 탑포일의 형태가 가장 중요하다고 할 수 있다.
특히, 탑포일의 형태가 적절하게 유지되지 않을 경우 전체적인 베어링의 지지력이 감소할 수 있으며, 베어링에 마모가 발생하여 베어링의 수명이 단축되기 때문에, 탑포일의 형태를 성형하는 과정은 포일 스러스트 베어링이 충분한 지지력을 확보하기 위해 매우 중요하다.
이러한 탑포일의 성형은 정확히 설계된 곡률에 맞춰 가공해야 하므로, 그 성형과정이 매우 복잡하고 어려운 문제점이 있다.
또한, 베어링의 크기에 따라 각각 별개의 금형이 필요하게 되어 터빈 구조의 규모에 따라 각각의 금형을 제작해야 하고, 이는 베어링의 제조에 소요되는 비용 및 시간을 크게 증가시키게 되는 문제점이 있다.
그리고, 복수개의 탑포일이 각각 별개로 밑판과 결합되기 때문에, 그 중 하나의 탑포일이 이탈되는 경우 전체 베어링의 지지력이 감소하거나, 심할 경우 베어링이 파손되는 사고가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 기술적 과제는, 배경기술에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 탑포일의 성형이 용이하며, 베어링의 지지력 및 내구성을 향상시킬 수 있는 포일 스러스트 베어링용 탑포일 및 이를 이용한 포일 스러스트 베어링을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링용 탑포일은 메인플레이트, 상기 메인플레이트의 전단에 상향 절곡되는 제1 수직부 및 상기 제1 수직부의 끝단에서 전방으로 절곡되는 제1 수평부를 포함하는 제1 후크 및 상기 메인플레이트의 후단에 하향절곡되는 제2 수직부 및 상기 제2 수직부의 끝단에서 후방으로 절곡되는 제2 수평부를 포함하는 제2 후크를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 메인플레이트는 외력에 의하여 변형될 수 있도록 탄성재질로 형성될 수 있다.
한편, 이를 이용한 포일 스러스트 베어링은 베이스플레이트 및 상기 베이스플레이트에 일부가 접하도록 결합되는 복수개의 탑포일을 포함하고, 상기 탑포일의 후단부는 인접하는 다른 탑포일의 전단부와 중첩되어 고정될 수 있다.
여기서, 상기 탑포일은 메인플레이트 및 상기 메인플레이트의 전단에 상향 절곡되는 제1 수직부 및 상기 제1 수직부의 끝단에서 전방으로 절곡되는 제1 수평부를 포함하는 제1 후크를 포함하고, 상기 제1 수평부는 인접하는 다른 탑포일의 후단부와 중첩되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 탑포일은 메인플레이트 및 상기 메인플레이트의 후단에 하향 절곡되는 제2 수직부 및 상기 제2 수직부의 끝단에서 후방으로 절곡되는 제2 수평부를 포함하는 제2 후크를 포함하고, 상기 제2 수평부는 인접하는 다른 탑포일의 전단부와 중첩되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 탑포일은 메인플레이트, 상기 메인플레이트의 전단에 상향 절곡되는 제1 수직부 및 상기 제1 수직부의 끝단에서 전방으로 절곡되는 제1 수평부를 포함하는 제1 후크 및 상기 메인플레이트의 후단에 하향 절곡되는 제2 수직부 및 상기 제2 수직부의 끝단에서 후방으로 절곡되는 제2 수평부를 포함하는 제2 후크를 포함할 수 있다.
이때, 상기 메인플레이트는 외력에 의하여 변형될 수 있도록 탄성재질로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링은 상기 탑포일을 지지하는 범프포일을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링용 탑포일 및 이를 포함하는 포일 스러스트 베어링에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 베어링의 압력 발생을 위한 곡면이 자연스럽게 형성되어 베어링의 마모현상을 줄일 수 있는 효과가 있다.
둘째, 탑포일을 안정적으로 고정하여 탑포일의 이탈에 의한 베어링 파손 및 마모를 방지할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 탑포일의 성형 공정을 감소시켜, 베어링의 제조에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있다.
이러한 본 발명에 의한 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 포일 스러스트 베어링을 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 A-A구간을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링용 탑포일을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링 제2 실시예의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링 제2 실시예의 제2 변형예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링 제2 실시예의 제3 변형예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제3 실시예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
아울러, 본 발명을 설명하는데 있어서, 전방/후방 또는 상측/하측과 같이 방향을 지시하는 용어들은 당업자가 본 발명을 명확하게 이해할 수 있도록 기재된 것들로서, 상대적인 방향을 지시하는 것이므로, 이로 인해 권리범위가 제한되지는 않는다고 할 것이다.
<제1 실시예>
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제1 실시예의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
여기서, 도 3은 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링용 탑포일을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제1 실시예는 베이스플레이트(100) 및 탑포일(200)을 포함할 수 있다.
베이스플레이트(100)는 터빈 구조 내에서 포일 스러스트 베어링이 형성되는 면으로, 터빈 구조의 회전축과 수직하는 면이 회전체 구조 일부와 맞닿도록 형성될 수 있다.
이러한 베이스플레이트(100)는 터빈 구조에서 발생하는 추력의 방향을 가로지르도록 형성되는 면이라면 그 형태 및 구조는 제한되지 않고 다양할 수 있다.
한편, 탑포일(200)은 전술한 베이스플레이트(100)에 일부가 접하는 복수개의 플레이트 구조로, 탑포일(200)의 후단부는 인접하는 다른 탑포일(200)의 전단부와 중첩되어 고정되도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 실시예에서 탑포일(200)은 메인플레이트(210), 제1 후크(220) 및 제2 후크(230)를 포함할 수 있다.
메인플레이트(210)는 탑포일(200)의 본체를 이루는 플레이트로, 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 포일 구조에 대응되는 면적으로 형성되는 것이 유리할 수 있다.
제1 후크(220)는 전술한 메인플레이트(210)의 전단에 상향절곡되어 형성되는 제1 수직부(222) 및 제1 수직부(222)의 끝단에서 전방으로 절곡되어 형성되는 제1 수평부(224)를 포함하여 형성될 수 있다.
즉, 스러스트 베어링에서 복수개의 포일이 회전축을 둘러싸도록 배치될 때, 메인플레이트(210)의 전단부에 형성된 제1 후크(220)는 전단에 배치된 또 다른 포일의 후단부와 중첩될 수 있는 구조로 형성될 수 있다.
본 실시예의 제1 수직부(222) 및 제1 수평부(224)는 도면에서도 수직, 수평으로 표현되어 있으나, 이는 적용 가능한 일 실시예에 불과하며, 본 구성에 대한 명칭 및 도면에 제한되지 않고, 다양한 각도로 형성될 수도 있으며, 그 형태 및 구성도 제한되지 않고 다양할 수 있다.
제2 후크(230)는 전술한 메인플레이트(210)의 후단에 하향절곡되어 형성되는 제2 수직부(232) 및 제2 수직부(232)의 끝단에서 후방으로 절곡되어 형성되는 제2 수평부(234)를 포함하여 형성될 수 있다.
즉, 메인플레이트(210)의 후단부에 형성된 제2 후크(230)는 후단에 배치된 또 다른 포일의 전단부와 중첩될 수 있는 구조로 형성될 수 있다.
본 실시예의 제2 수직부(232) 및 제2 수평부(234)는 전술한 제1 수직부(222) 및 제1 수평부(224)와 마찬가지로 도면에서도 수직, 수평으로 표현되어 있으나, 이는 적용 가능한 일 실시예에 불과하며, 본 구성에 대한 명칭 및 도면에 제한되지 않고, 다양한 각도로 형성될 수도 있으며, 그 형태 및 구성도 제한되지 않고 다양할 수 있다.
이러한 구조를 종합하여 살펴보면, 본 실시예에서의 스러스트 베어링은 복수개의 탑포일(200)이 회전축을 둘러싸며 배치되고, 전단에 배치된 탑포일(200A)의 후단부에 형성된 제2 후크(230)와 후단에 배치된 탑포일(200B)의 전단부에 형성된 제1 후크(220)가 상호 중첩되어 고정될 수 있다.
또한, 이러한 구조로 결합되는 복수개의 탑포일(200)이 회전축을 둘러싸며 연결되어 전체적인 스러스트 베어링이 안정적으로 배치되어 형성될 수 있다.
한편, 탑포일(200)의 메인플레이트(210)는 외력에 의하여 변형될 수 있도록 탄성재질로 형성되는 것이 유리할 수 있다.
이러한 구성은 탑포일(200)을 성형함에 있어서 곡면 형상을 성형하는 비용 및 시간을 절약할 수 있는 효과를 얻을 수 있으며, 다양한 크기 및 형태의 탑포일(200)을 생산하는데도 유리할 수 있다.
그리고, 본 발명의 제1 실시예의 탑포일(200)은, 메인플레이트(210)의 전단부 일측이 전술한 베이스플레이트(100)에 결합되고, 후단부는 메인플레이트(210)와 이격되며 자연스럽게 곡면을 형성할 수 있다.
또한, 베이스플레이트(100)와 이격된 메인플레이트(210)의 후단부는 후단에 배치된 또 다른 탑포일(200)의 제1 후크(220)에 의해 고정되어 이격된 간격을 유지할 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링은 베이스플레이트(100) 및 탑포일(200)의 사이에서 베이스플레이트(100) 및 탑포일(200)이 이격되는 간격을 유지하며 탑포일(200)을 지지하도록 마련되는 범프포일(300)을 더 포함하는 것이 유리할 수 있다.
이러한 범프포일(300)은 탑포일(200)이 보다 안정적으로 형태를 유지하는데 유리하며, 범프포일(300)의 형태가 이상적인 탑포일(200)의 형태를 기반으로 미리 형성될 수도 있다.
물론, 범프포일(300)은 베이스플레이트(100)에 결합되어 탑포일(200)을 지지하도록 형성되고, 탑포일(200)의 후단부가 안정적으로 베이스플레이트(100)와 이격될 수 있도록 마련된다면, 본 실시예에 한정되지 않고 그 소재 및 형태는 다양할 수 있다.
전술한 모든 구성에 의한 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제1 실시예는 베어링의 압력 발생을 위한 곡면이 자연스럽게 형성될 수 있어, 탑포일(200)의 성형에 소요되는 시간 및 비용을 줄이는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 곡면 성형 불량에 의해 발생하는 베어링 마모현상 및 탑포일(200)의 이탈에 의한 베어링 마모현상을 최소화 할 수 있어, 베어링의 부하 성능 및 내구 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 복수개의 탑포일(200)이 서로 물리는 형태로 결합되므로, 탑포일(200)이 이탈되며 베어링이 파손되는 사고도 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
<제2 실시예>
이어서, 도 5 내지 도8을 참조하여, 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제2 실시예의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
여기서, 도 5는 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.
또한, 도 6은 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링 제2 실시예의 제1 변형예를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링 제2 실시예의 제2 변형예를 나타내는 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링 제2 실시예의 제3 변형예를 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제2 실시예는 베이스플레이트(100), 탑포일(400) 및 범프포일(300)을 포함할 수 있다.
여기서 베이스플레이트(100) 및 범프포일(300)은 전술한 제1 실시예의 베이스플레이트(100) 및 범프포일(300) 구성과 동일한 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에서의 탑포일(400) 역시 전술한 제1 실시예의 탑포일(200) 구성과 기본적으로는 동일한 구성이지만, 본 실시예에서의 탑포일(400)은 메인플레이트의 전단부에만 후크가 형성될 수 있다.
이러한 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 탑포일(400B)의 전단부에 형성되는 후크는, 전단의 또 다른 탑포일(400A)의 후단부가 베이스플레이트(100)와 이격되어야 하는 간격만큼 돌출되어, 전단의 탑포일(400A)의 후단부와 중첩되어 결합될 수 있다.
이러한 구성의 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제2 실시예는 탑포일(400)의 구조가 더욱 단순화 되어, 탑포일(400)의 제조 공정을 보다 더 줄일 수 있으며, 탑포일(400)의 제조에 소요되는 시간 및 비용을 더욱 절약할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제2 실시예는, 인접한 탑포일(400)이 결합하는 방식이 변형된 변형예를 포함할 수 있다.
먼저 제1 변형예에서는 후단에 배치되는 탑포일(400B)의 후크가 경사지게 형성되어, 전단에 배치되는 탑포일(400A)의 후단과 중첩되었을 때 단차가 형성되지 않도록 구성될 수 있다.
또한, 제2 변형예는 전단에 배치되는 탑포일(400A)의 후단에, 후단에 배치되는 탑포일(400B)의 후크와 대응되는 형태의 홈이 형성되도록 구성될 수 있다.
즉, 전단의 탑포일(400A)과 후단 탑포일(400B)의 후크가 중첩되었을 때, 탑포일(400)의 상면이 평탄하게 형성될 수 있다.
또한, 제3 변형예에서는 본 실시예에서 탑포일(400B)의 전단에 형성된 후크가 또 다른 탑포일(400A)의 후단부 상부에 중첩되어 고정되어 있는 것과 반대로, 또 다른 탑포일(400A)의 후단부 하부에 중첩되어 별도의 고정결합 과정을 통해 결합되는 것도 적용될 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링 제2 실시예의 다양한 변형예는 회전체와 접하는 포일 스러스트의 탑포일 면을 상대적으로 고르게 형성되어, 회전체의 회전을 방해하는 요소를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 회전체의 회전에 의해 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
<제3 실시예>
이어서, 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제3 실시예의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
여기서, 도 9는 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제3 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제3 실시예는 베이스플레이트(100), 탑포일(500) 및 범프포일(300)을 포함할 수 있다.
여기서 베이스플레이트(100) 및 범프포일(300)은 전술한 제1 실시예 및 제2 실시예의 베이스플레이트(100) 및 범프포일(300) 구성과 동일한 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에서의 탑포일(500) 역시 전술한 제1 실시예의 탑포일(200) 및 제2 실시예의 탑포일(400) 구성과 기본적으로는 동일한 구성이지만, 본 실시예에서의 탑포일(500)은 메인플레이트의 후단부에만 후크가 형성될 수 있다.
이러한 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 탑포일(500A)의 후단부에 형성되는 후크는, 탑포일(500A)의 후단부가 베이스플레이트(100)와 이격되야 하는 간격만큼 돌출되어, 후단의 또 다른 탑포일(500B)의 전단부와 중첩되어 결합될 수 있다.
이때, 탑포일(500)은 탑포일(500)의 전단부 일측이 전술한 베이스플레이트(100)와 결합할 때, 결합되는 부위의 전단에 일부 베이스플레이트(100)와 결합되지 않는 부분이 남도록 결합되는 것이 유리할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 탑포일(500A)의 후단에 형성된 후크가 또 다른 탑포일(500B)의 전단부 하부에 중첩되어 고정되어 있으나, 반대로 또 다른 탑포일(500B)의 전단부 상부에 중첩되어 별도의 고정결합 과정을 통해 결합되는 것도 적용될 수 있다.
이러한 구성의 본 발명에 따른 포일 스러스트 베어링의 제2 실시예는 탑포일(500)의 구조가 더욱 단순화 되어, 탑포일(500)의 제조 공정을 보다 더 줄일 수 있으며, 탑포일(500)의 제조에 소요되는 시간 및 비용을 더욱 절약할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 탑포일(500)의 후단에 형성되는 후크가 탑포일(500)의 후단부를 베이스플레이트(100)와 이격되는 간격으로 지지할 수 있어, 전체적인 스러스트 베어링의 구조를 보다 안정적으로 유지할 수 있다.
따라서, 범프포일(300)의 구성을 생략할 수도 있으며, 이러한 경우 스러스트 베어링의 제작 공정이 더욱 단순화되고, 제조 비용 및 시간을 더 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이상 설명한 바와 같이 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 메인플레이트;
    상기 메인플레이트의 전단에 상향 절곡되는 제1 수직부 및 상기 제1 수직부의 끝단에서 전방으로 절곡되는 제1 수평부를 포함하는 제1 후크; 및
    상기 메인플레이트의 후단에 하향절곡되는 제2 수직부 및 상기 제2 수직부의 끝단에서 후방으로 절곡되는 제2 수평부를 포함하는 제2 후크;
    를 포함하는 포일 스러스트 베어링용 탑포일.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인플레이트는,
    외력에 의하여 변형될 수 있도록 탄성재질로 형성되는 포일 스러스트 베어링용 탑포일.
  3. 베이스플레이트; 및
    상기 베이스플레이트에 일부가 접하도록 결합되는 복수개의 탑포일;
    을 포함하고,
    상기 탑포일의 후단부는 인접하는 다른 탑포일의 전단부와 중첩되어 고정되는 포일 스러스트 베어링.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탑포일은,
    메인플레이트; 및 상기 메인플레이트의 전단에 상향 절곡되는 제1 수직부 및 상기 제1 수직부의 끝단에서 전방으로 절곡되는 제1 수평부를 포함하는 제1 후크;
    를 포함하고,
    상기 제1 수평부는 인접하는 다른 탑포일의 후단부와 중첩되도록 배치되는 포일 스러스트 베어링.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 탑포일은,
    메인플레이트; 및 상기 메인플레이트의 후단에 하향 절곡되는 제2 수직부 및 상기 제2 수직부의 끝단에서 후방으로 절곡되는 제2 수평부를 포함하는 제2 후크;
    를 포함하고,
    상기 제2 수평부는 인접하는 다른 탑포일의 전단부와 중첩되도록 배치되는 포일 스러스트 베어링.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 탑포일은,
    메인플레이트;
    상기 메인플레이트의 전단에 상향 절곡되는 제1 수직부 및 상기 제1 수직부의 끝단에서 전방으로 절곡되는 제1 수평부를 포함하는 제1 후크; 및
    상기 메인플레이트의 후단에 하향 절곡되는 제2 수직부 및 상기 제2 수직부의 끝단에서 후방으로 절곡되는 제2 수평부를 포함하는 제2 후크;
    를 포함하는 포일 스러스트 베어링.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인플레이트는 외력에 의하여 변형될 수 있도록 탄성재질로 형성되는 포일 스러스트 베어링.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 탑포일을 지지하는 범프포일을 더 포함하는 포일 스러스트 베어링.
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