WO2023096136A1 - 에어 포일 저널 베어링 - Google Patents

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WO2023096136A1
WO2023096136A1 PCT/KR2022/014782 KR2022014782W WO2023096136A1 WO 2023096136 A1 WO2023096136 A1 WO 2023096136A1 KR 2022014782 W KR2022014782 W KR 2022014782W WO 2023096136 A1 WO2023096136 A1 WO 2023096136A1
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WO
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foil
bearing housing
hollow
axial direction
circumferential direction
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/014782
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English (en)
French (fr)
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조진우
황웅
김경동
Original Assignee
삼성전자주식회사
주식회사 뉴로스
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Publication date
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    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/024—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. radial foil bearings
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    • F16C2226/10—Force connections, e.g. clamping
    • F16C2226/12—Force connections, e.g. clamping by press-fit, e.g. plug-in

Definitions

  • a plurality of ring members are connected to the outer surface of the bearing housing, a plurality of the fastening parts are formed at an end of the insertion part, and each of the plurality of fastening parts is attached to each of the plurality of ring members.
  • the second foil may wrap the circumference of the rotation shaft by at least 180 degrees to 360 degrees when the rotation shaft is inserted into the hollow.
  • the bearing housing may include an insertion slit penetrating from an inner surface to an outer surface of the bearing housing forming the hollow based on a cross section perpendicular to the axial direction. At least a portion of the air foil may pass through the insertion slit and be engaged with the ring member.
  • 3C is a cross-sectional perspective view of an air foil journal bearing according to an embodiment.
  • a device eg, a processor of a mechanical device
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-temporary' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g. electromagnetic wave), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium. It does not discriminate when it is temporarily stored.
  • a first foil region receiving pressure from an airfoil and a second foil region having an elastic action may be formed side by side along an axial direction of a rotating shaft.
  • FIG. 7A is an exploded perspective view of an air foil journal bearing according to an embodiment
  • FIG. 7B is a view illustrating a state in which a ring member arrangement area of the air foil journal bearing is viewed in an axial direction according to an embodiment.
  • the bearing housing 721 may include a hollow 7210 into which a rotating shaft is inserted.
  • the hollow 7210 may be formed to pass through the bearing housing 721 along the axial direction (A).
  • the bearing housing 721 may include an insertion slit 7211 penetrating from the hollow 7210 to an outer surface along a radial direction D based on a cross section perpendicular to the rotation axis.
  • the insertion slit 7211 may be formed in a form of cutting the bearing housing 721 in a direction parallel to the rotation axis in a state of looking at the outer surface of the bearing housing 721 .
  • the ring member 723 may be connected to the outer surface of the bearing housing 721. In this case, the ring member 723 may be connected to surround the bearing housing 721 along the circumferential direction R. In one embodiment, the ring member 723 may be seated in a seating groove 7212 recessed along the circumferential direction R on the outer surface of the bearing housing 721 .
  • a plurality of ring members 523 are connected to the outer surface of the bearing housing 521, a plurality of fastening parts 5221 are formed at an end of the insertion part 5220, and the plurality of Each of the fastening parts 5221a and 5221b may be connected to each of the plurality of ring members 523a and 523b.
  • the first foil 3223 may have a formation angle of 360 degrees or more surrounding the rotating shaft 363 .
  • the plurality of elastic bumps 42240 may protrude in a direction toward the inner circumferential surface of the hollow.
  • the insertion part includes a first insertion part 4220 and a second insertion part 4225 respectively formed at both ends of the airfoil in the circumferential direction (R), and the first insertion part 4220 passes through the first insertion slit 4211 and engages and connects to the first portion of the ring member 423, and the second insertion part 4215 passes through the second insertion slit 4225 and connects to the ring member It can be engaged and connected to the second part of (423).
  • the outer surface of the bearing housing 621 is spaced apart along the axial direction A, and the top foil 6221, the first bump foil 6222a, and the second bump foil 6222b are inserted.
  • the three ring members 623 that are engaged and connected to each other may be connected.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

에어 포일 저널 베어링은 회전축이 삽입 가능한 중공을 형성하는 내면을 가지는 베어링 하우징, 회전축이 중공에 삽입될 때, 상기 회전축의 외면을 적어도 180도 내지 360도로 감싸는 에어 포일, 및 베어링 하우징의 외면을 감싸는 링 부재를 포함한다. 베어링 하우징은 베어링 하우징의 내면으로부터 베어링 하우징의 외면으로 관통 형성되는 삽입 슬릿을 포함한다. 에어 포일은 베어링 하우징의 원주 방향으로부터 에어 포일의 반경 방향으로 절곡되고, 삽입 슬릿을 통해 베어링 하우징으로 삽입되는 삽입 부분을 포함한다. 에어 포일은 삽입 부분을 통해 링 부재의 외면에 연결될 수 있다.

Description

에어 포일 저널 베어링
본 문서에 개시된 다양한 실시 예는 에어 포일 저널 베어링에 관한 것이다.
베어링은 회전축을 일정한 위치에 고정시키는 동시에, 회전축의 회전에 따른 하중을 지지하면서 회전축을 회전시킬 수 있다. 회전축을 지지하는 다양한 종류의 베어링, 예를 들어, 볼 베어링, 저널 베어링, 포일 베어링 등이 있다. 에어 포일 저널 베어링은 회전축의 축 방향에 수직한 반경 방향으로의 하중을 지지할 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 에어 포일 저널 베어링은, 베어링 하우징으로써, 회전축이 삽입될 수 있도록 상기 베어링 하우징을 관통하는 중공을 형성하는 내면을 포함하고, 상기 회전축이 상기 중공에 삽입될 때 상기 베어링 하우징의 축 방향이 상기 축 방향으로 연장되는 상기 회전축 및 중공의 길이 방향과 동일한 상기 베어링 하우징, 상기 중공에 배치되고 상기 중공의 원주 방향을 따라 연장되며, 상기 회전축이 상기 중공에 삽입된 때, 상기 회전축의 둘레를 적어도 180도 내지 360도로 감싸는 에어 포일 및 상기 베어링 하우징의 외면을 상기 베어링 하우징의 원주 방향으로 감싸도록 상기 베어링 하우징에 연결되는 환형의 링 부재를 포함할 수 있다. 상기 베어링 하우징은, 상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 중공을 형성하는 상기 베어링 하우징의 내면으로부터 외면을 향해 상기 베어링 하우징의 반경 방향으로 관통 형성되는 삽입 슬릿을 포함할 수 있다. 상기 에어 포일은 상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 원주 방향으로부터 상기 베어링 하우징의 반경 방향으로 절곡되고, 상기 삽입 슬릿을 통해 상기 베어링 하우징의 외면까지 연장되는 삽입부를 포함할 수 있다. 상기 에어 포일은 상기 삽입부를 통해 상기 링 부재의 외면에 맞물려 연결될 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 에어 포일은 상기 베어링 하우징의 외면으로 연장된 상기 삽입부의 단부에 연결되고, 상기 링 부재의 외면의 적어도 일부가 끼워지도록 오목지는 체결 부분을 포함할 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 복수의 링 부재가 상기 베어링 하우징의 외면에 연결되고, 복수의 상기 체결 부분은 상기 삽입부의 단부에 형성되고, 상기 복수의 체결 부분 각각은 상기 복수의 링 부재 각각에 연결될 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 삽입 슬릿은 상기 축 방향을 따라 형성되고, 상기 복수개의 링 부재는 상기 축 방향을 따라 이격되게 배치될 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 베어링 하우징은 상기 베어링 하우징의 원주 방향을 따라 상기 베어링 하우징의 외면에 형성되고 형성되고 상기 링 부재가 안착되는 안착홈을 포함할 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 에어 포일은, 상기 중공을 형성하는 상기 베어링 하우징의 내면을 따라 상기 중공의 원주 방향으로 연장되는 제1포일, 및 상기 제1포일로부터 상기 중공을 형성하는 상기 베어링 하우징의 내면을 따라 원주 방향으로 연장되고, 상기 원주 방향을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프가 형성되는 제2포일을 포함할 수 있다. 상기 제1포일 및 제2포일은 일체형으로 형성되고, 상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 제2포일은 상기 제1포일의 적어도 일부를 둘러싸고, 원주 방향으로 연장된 상기 제2포일의 단부에 상기 삽입부가 연결될 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 제1포일은, 상기 회전축이 상기 중공에 삽입된 때, 상기 회전축의 둘레를 적어도 360도로 감쌀 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 제2포일은, 상기 회전축이 상기 중공에 삽입된 때, 상기 회전축의 둘레를 적어도 180도 내지 360도로 감쌀 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 에어 포일은, 상기 중공을 형성하는 상기 베어링 하우징의 내면을 따라 상기 중공의 원주 방향으로 연장되는 제1포일, 및 상기 제1포일로부터 상기 중공을 형성하는 상기 베어링 하우징의 내면을 따라 원주 방향으로 연장되고, 상기 원주 방향을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프가 형성되는 제2포일을 포함할 수 있다. 상기 제1포일 및 제2포일은 일체형으로 형성되고, 상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 제2포일은 상기 제1포일의 적어도 일부를 둘러싸고, 원주 방향으로 연장된 상기 제2포일의 단부에 상기 삽입부가 연결될 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 제1포일은, 상기 회전축이 상기 중공에 삽입된 때, 상기 회전축의 둘레를 적어도 360도로 감쌀 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 제2포일은, 상기 회전축이 상기 중공에 삽입된 때, 상기 회전축의 둘레를 적어도 180도 내지 360도로 감쌀 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 제1포일의 단부에는 상기 베어링 하우징의 반경 방향으로 절곡되는 제2삽입부가 형성될 수 있다. 상기 제1포일 및 제2포일 각각에는 반경 방향으로 표면을 관통하는 제1관통구 및 제2관통구가 각각 형성되고, 상기 제2삽입부는 상기 제1관통구 및 제2관통구를 통과하여 상기 삽입 슬릿에 삽입될 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 에어 포일은, 상기 회전축이 상기 중공에 삽입된 때, 상기 회전축의 둘레를 적어도 180도 내지 360도로 감싸고, 상기 중공의원주 방향을 따라 연장되는 제1포일, 및 상기 축 방향에 나란한 상기 제1포일의 양단에 각각 연결되고, 상기 회전축의 둘레를 적어도 180도 내지 360도로 감싸고 상기 원주 방향으로 연장되고, 표면에 상기 중공의 원주 방향을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프가 형성되는 한 쌍의 제2포일을 포함할 수 있다. 상기 제1포일 및 상기 한 쌍의 제2포일은 일체로 형성될 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 에어 포일은, 상기 회전축이 상기 중공에 삽입된 때, 상기 회전축의 둘레를 적어도 180도 내지 360도로 감싸고, 상기 중공의원주 방향을 따라 연장되는 제1포일, 및 상기 축 방향에 나란한 상기 제1포일의 양단에 각각 연결되고, 상기 회전축의 둘레를 적어도 180도 내지 360도로 감싸고 상기 원주 방향으로 연장되고, 표면에 상기 중공의 원주 방향을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프가 형성되는 한 쌍의 제2포일을 포함할 수 있다. 상기 제1포일 및 상기 한 쌍의 제2포일은 일체로 형성될 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 에어 포일은 상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 회전축이 상기 중공에 삽입된 때, 상기 회전축의 둘레를 적어도 360도로 감쌀 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 탄성 범프는 상기 베어링 하우징의 내면을 향하는 방향으로 돌출되는 형태를 가질 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 삽입 슬릿은 상기 베어링 하우징의 서로 다른반경 방향으로 상기 베어링 하우징을 관통하는 제1삽입 슬릿 및 제2삽입 슬릿을 포함하고, 상기 삽입부는 상기 에어 포일의 원주 방향 양단에 각각 형성되는 제1삽입부 및 제2삽입부를 포함하고, 상기 제1삽입부는 상기 제1삽입 슬릿을 통과하여 상기 링 부재의 제1부분에 맞물려 연결되고, 상기 제2삽입부는 상기 제2삽입 슬릿을 통과하여 상기 링 부재의 제2부분에 맞물려 연결될 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 에어 포일은, 상기 중공 내에 배치되고, 상기 회전축이 상기 중공에 삽입된 때, 상기 회전축의 둘레를 적어도 180도 내지 360도 범위로 감싸는 탑 포일, 상기 탑 포일의 제1부분을 상기 중공의 원주 방향으로 감싸도록 상기 중공 내에 배치되고, 상기 중공의 원주 방향을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프가 형성되는 제1범프 포일, 및 상기 축 방향을 따라 상기 제1부분으로부터 소정 간격 이격된 탑 포일의 제2부분을 상기 중공의 원주 방향으로 감싸도록 상기 중공 내에 배치되고, 상기 중공의 원주 방향을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프가 형성되는 제2범프 포일을 포함할 수 있다. 상기 탑 포일과, 제1범프 포일 및 제2범프 포일의 단부에는 상기 삽입부가 각각 형성될 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 상기 베어링 하우징의 외면에는, 축 방향을 따라 이격되고, 상기 탑 포일, 제1범프 포일 및 제2범프 포일의 삽입부와 각각 맞물려 연결되는 3개의 상기 링 부재가 연결될 수 있다..
개시의 일 실시 예에 따르면, 에어 포일 저널 베어링은 베어링 하우징으로써, 회전축이 삽입될 수 있도록 상기 베어링 하우징을 관통하는 중공을 형성하는 내면을 포함하고, 상기 회전축이 상기 중공에 삽입된 때, 상기 베어링 하우징의 축 방향이 상기 축 방향으로 연장되는 상기 회전축 및 중공의 길이 방향과 동일한, 상기 베어링 하우징, 상기 중공에 배치되고, 상기 중공의 원주 방향을 따라 연장되며, 상기 회전축이 상기 중공에 삽입된 때, 상기 회전축의 둘레를 적어도 180도 내지 360도로 감싸고, 상기 회전축의 회전에 따른 압력을 받는 에어 포일, 및 상기 베어링 하우징의 외면을 상기 베어링 하우징의 원주 방향으로 감싸도록 연결되고, 상기 에어 포일의 축 방향으로의 위치를 고정하는 링 부재를 포함할 수 있다. 상기 베어링 하우징은 상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 중공을 형성하는 상기 베어링 하우징의 내면으로부터 외면으로 관통 형성되는 삽입 슬릿을 포함할 수 있다. 상기 에어 포일은 적어도 일부가 상기 삽입 슬릿을 통과하여 상기 링 부재에 맞물려 연결될 수 있다.
개시의 일 실시 예에서, 상기 에어 포일은, 상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 중공의 원주 방향으로의 단부가 상기 베어링 하우징의 반경 방향으로 절곡되고, 상기 삽입 슬릿을 통해 상기 베어링 하우징의 외면까지 연장되는 삽입부를 포함할 수 있다. 상기 삽입부에는 상기 링 부재의 외면의 적어도 일부가 끼워지는 체결 부분이 형성될 수 있다.
개시의 일 실시 예에서, 상기 삽입 슬릿은 상기 축 방향으로 연장되고, 상기 링 부재는 상기 베어링 하우징의 외면에 간격을 두고 복수개가 연결되고, 상기 삽입부에는 상기 복수개의 링 부재에 각각 맞물려 체결되는 복수개의 체결부분이 형성될 수 있다.
개시의 일 실시 예에서, 상기 삽입 슬릿은 상기 축 방향으로 연장되고, 상기 링 부재는 상기 베어링 하우징의 외면에 간격을 두고 복수개가 연결되고, 상기 삽입부에는 상기 복수개의 링 부재에 각각 맞물려 체결되는 복수개의 체결부분이 형성될 수 있다.
개시의 일 실시 예에서, 상기 베어링 하우징의 외면에는, 상기 링 부재가 안착되도록 상기 베어링 하우징의 원주 방향을 따라 오목지게 형성되는 안착홈이 형성될 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따른 기계 장치는, 모터 하우징, 상기 모터 하우징 내부에 배치되고, 회전축을 포함하는 모터, 상기 회전축에 연결되는 임펠러, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 에어 포일 저널 베어링, 및 상기 모터 하우징에 연결되고, 상기 에어 포일 저널 베어링이 안착되는 안착공간이 형성되는 베어링 안착부를 포함할 수 있다. 상기 에어 포일 저널 베어링은, 상기 회전축이 삽입되도록 관통되는 중공을 형성하는 내주면이 형성된 베어링 하우징, 상기 중공에 배치되고, 상기 회전축의 외면을 적어도 180도 내지 360도로 감싸도록 상기 회전축의 원주 방향으로 연장되고, 상기 회전축의 회전에 따른 압력을 작용 받는 에어 포일, 및 상기 베어링 하우징의 외면을 상기 베어링 하우징의 원주 방향으로 감싸도록 상기 베어링 하우징에 연결되는 링 부재를 포함할 수 있다. 상기 베어링 하우징은 상기 회전축의 축 방향에 수직한 단면을 기준으로, 상기 베어링 하우징의 반경 방향을 따라 상기 중공을 형성하는 내면으로부터 외면까지 상기 베어링 하우징을 관통하도록 형성되는 삽입 슬릿을 포함할 수 있다. 상기 에어 포일은 상기 원주 방향 단부로부터 절곡되고 상기 삽입 슬릿을 통과하여 상기 베어링 하우징의 외면까지 연장되는 삽입부를 포함할 수 있다. 상기 링 부재는 외면이 상기 삽입부에 맞물려 연결됨으로써, 상기 에어 포일의 축 방향으로의 위치를 고정시킬 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 기계 장치의 사시도이다.
도 2a은 일 실시 예에 따른 모터 어셈블리의 사시도이다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 모터 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 2c는 일 실시 예에 따른 모터 어셈블리의 단면도이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 사시도이다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 분해 사시도이다.
도 3c는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 단면 사시도이다.
도 3d는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링을 축 방향으로 바라본 단면도이다.
도 3e는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링을 축 방향으로 바라본 단면도이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 분해 사시도이다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 링 부재 배치 영역을 축 방향으로 바라본 상태를 도시하는 도면이다.
도 4c는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 링 부재 배치 영역을 축 방향으로 바라본 상태를 도시하는 도면이다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 사시도이다.
도 5b는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 분해 사시도이다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 사시도이다.
도 6b는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 분해 사시도이다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 분해 사시도이다.
도 7b는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 링 부재 배치 영역을 축 방향으로 바라본 상태를 도시하는 도면이다.
이하, 실시 예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들은 본 문서에 개시된 기술적 특징의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 기재된 것이다. 본 문서에 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정 실시 예로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예에 다양한 변경 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해하여야 한다. 본 문서에 개시된 도면의 설명과 관련하여, 유사 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다른 것으로 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시 예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 기기(예: 기계 장치의 프로세서)는 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명렁어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
청소기, 컴프레서와 같은 기계 장치는 로터를 회전시키기 위한 모터를 포함할 수 있다. 개시에 따른 일 실시 예에서, 기계 장치는 모터의 작동 과정에서 회전축의 위치를 일정하게 유지하는 동시에 회전축의 회전을 지지하기 위한 베어링을 포함할 수 있다. 에어 포일 베어링은 회전축의 외면에 유체층을 형성하는 에어 포일을 포함할 수 있고, 에어 포일은 유체층의 압력을 통해 회전축에 비 접촉된 상태로 회전축의 하중을 지지할 수 있다. 최근에는 소비자의 구매 욕구를 충족시키기 위해 소형화된 기계 장치가 요구되고 있으며, 이러한 기계 장치의 소형화 요구는 모터 및 베어링과 같은 부속 부품의 소형화를 요구한다. 따라서, 제작공차를 최소화하면서도 협소한 조립 공간의 해결을 위해 단순화된 구조의 부품 제조 기술이 개발되고 있다.
개시의 일 실시 예들에 따르면, 에어 포일 베어링을 포함하는 기계 장치를 제공할 수 있다.
개시의 일 실시 예들에 따르면, 베어링 하우징 외면에 연결되는 링 부재와 중공 내에 배치되는 에어 포일을 연결함으로써, 에어 포일의 축 방향 위치를 고정시킬 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예를 통해 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 문서에 기재된 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 에어 포일에서 압력을 작용받는 제1포일 영역과, 탄성 작용을 하는 제2포일 영역을 회전축의 축 방향을 따라 나란히 형성할 수 있다.
개시의 일 실시 예에 따르면, 에어 포일의 두께를 최소화함으로써, 에어 포일 베어링을 소형화하고, 조립 난이도를 저감할 수 있다.
개시의 일 실시 예들에 따르면, 베어링 하우징 외면에 연결되는 링 부재와 중공 내에 배치되는 에어 포일을 연결함으로써, 에어 포일의 축 방향 위치를 고정시킬 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 기계 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 기계 장치는 회전력을 통해 공기압을 발생시키는 모터 어셈블리(100)를 포함할 수 있다. 본 문서에 개시된 실시 예는 설명의 편의를 위해 모터 어셈블리(100)가 적용된 청소기를 예로 들어 설명하고 있으나, 이는 하나의 예시에 불과하며 본 문서에 개시된 모터 어셈블리(100)가 적용된 기계 장치(1)가 청소기에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 기계 장치(1)는 모터 어셈블리(100)의 작동을 통해 공기압을 발생시키는 청소기일 수 있다. 일 실시 예에서, 청소기는 본체(10), 흡입 헤드(30), 스틱(20), 및 손잡이부(40)를 포함할 수 있다.
손잡이부(40)는 본체(10)에 결합되는 부분으로서, 사용자가 청소기(1)를 조작할 수 있도록 사용자에게 파지되는 기능을 수행한다. 손잡이부(40)에는 사용자가 청소기(1)를 제어할 수 있도록 조작 정보가 입력되는 조작부가 배치될 수 있다.
흡입 헤드(30)는 본체(10)에 연결되고, 후술하는 모터 어셈블리(100)로부터 발생하는 흡입력을 통해 피청소면으로부터 먼지 또는 오염 물질을 흡입하는 기능을 수행할 수 있다. 흡입 헤드(30)는 피청소면에 접촉할 수 있다.
스틱(20)은 본체(10) 및 흡입 헤드(30)를 연결하고, 내부에는 흡입 헤드(30)를 통해 흡입된 이물질이 본체(10)로 이동하기 위한 관로가 형성될 수 있다.
본체(10)는 내부에 배치되는 집진장치(11) 및 구동장치(12)를 포함할 수 있다. 집진장치(11)는 흡입 헤드(30)에서 흡입된 공기로부터 먼지 또는 오염 물질과 같은 이물질을 분리하여 집진하는 기능을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 구동장치(12)는 청소기(1)의 흡입 동작을 위한 동력을 발생시킬 수 있다. 구동장치(12)는 내부에 배치되는 모터 어셈블리(100)를 포함하며, 모터 어셈블리(100)는 전력를 인가받아 회전 동력을 발생시킬 수 있다.
도 2a은 일 실시 예에 따른 모터 어셈블리의 사시도이고, 도 2b는 일 실시 예에 따른 모터 어셈블리의 분해 사시도이고, 도 2c는 일 실시 예에 따른 모터 어셈블리의 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 모터 어셈블리(100)는 회전력을 통해 공기압을 발생시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 모터 어셈블리(100)는 모터(210), 모터 하우징(260), 임펠러(240), 디퓨저(290), 베어링(220), 베어링 안착부(280) 및 기판(270)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 모터(210)는 스테이터(211)(stator)와, 로터(212)(rotor) 및 로터(212)에 연결되는 회전축(213)(shaft)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 로터(212)는 스테이터(211)와의 사이에서 작용하는 전자기력을 통해 축을 중심으로 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 스테이터(211)는 로터(212)의 외측을 환형으로 둘러쌀 수 있다. 본 문서에 개시된 실시 예에서는, 모터(210)가 BLDC 모터(210)(brushless direct current motor)로서, 스테이터(211)가 로터(212)의 외측에 배치되는 구조를 예시하고 있으나, 본 문서에 개시된 일 모터 어셈블리(100)의 실시 예가 로터(212) 내부에 스테이터(211)가 배치되는 구조를 제외하는 것은 아니다. 일 실시 예에서, 회전축(213)은 로터(212)에 연결되고, 로터(212)의 회전 동작에 따라 축을 중심으로 회전할 수 있다. 회전축(213)은 로터(212)로부터 축 방향(A)을 따라 연장되는 길이 방향을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 모터 하우징(260)은 모터 어셈블리(100)의 외관을 형성할 수 있다. 모터 하우징(260) 내부에는 모터(210)가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 모터 하우징(260)은 모터(210)를 사이에 두고 양 방향으로 연결되는 제1모터 하우징(262) 및 제2모터 하우징(261)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1모터 하우징(262) 및 제2모터 하우징(261)은 결합 부재(263)를 통해 고정 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 임펠러(240)는 회전축(213)에 연결될 수 있다. 임펠러(240)는 모터(210)에 의해 회전함으로써, 공기의 흐름을 발생시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 임펠러(240)의 중심은 회전축(213)에 연결되고, 중심으로부터 반경 방향(D)을 따라 형성되는 바디면과, 바디면에 방사상으로 형성되는 복수의 블레이드를 포함할 수 있다.
디퓨저(290)는 모터 하우징(260)에 연결되고, 임펠러(240)를 통해 유동하는 공기의 흐름을 가이드 할 수 있다. 일 실시 예에서, 디퓨저(290)는 원주 방향(R)으로 형성되는 복수의 베인을 포함하고, 베인을 통해 디퓨저(290)를 통과하는 공기의 유동 방향을 가이드할 수 있다.
일 실시 예에서, 베어링(220)은 회전축(213)을 회전 가능하게 지지할 수 있다. 일 실시 예에서, 베어링(220)은 내부로 회전축(213)이 관통 삽입됨으로써, 회전축(213)의 둘레를 감싸 회전축(213)의 축 방향(A)에 수직한 반경 방향(D)으로의 위치를 고정시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 회전축(213)에는 복수의 베어링(220a, 220b)이 연결될 수 있다. 예를 들어, 베어링(220)은 로터(212)를 사이에 두고 회전축(213)의 서로 다른 두 부위에 각각 연결되는 제1베어링(220a) 및 제2베어링(220b)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 한 쌍의 베어링(220)은 후술하는 베어링 안착부(280)를 통해 모터 하우징(260)에 위치가 각각 고정되고, 회전축(213)의 외주면을 감싸 지지함으로써 회전축(213)의 위치를 고정시킨 상태로 회전축(213)의 회전을 지지할 수 있다.
일 실시 예에서, 베어링(220)은 베어링 안착부(280)에 안착될 수 있다. 일 실시 예에서, 베어링 안착부(280)는 모터 하우징(260)에 연결되고, 베어링(220)은 베어링 안착부(280)에 안착됨으로써 모터 하우징(260)에 대한 위치가 고정될 수 있다. 일 실시 예에서, 회전축(213)에 복수의 베어링(220a, 220b)이 연결되는 경우, 복수의 베어링(220a, 220b) 각각을 지지하는 복수의 베어링 안착부(280a, 280b)가 모터 하우징(260)에 각각 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1베어링(220a)은 제1베어링 안착부(280a)에 연결되고, 제2베어링(220b)은 제2베어링 안착부(280b)에 연결될 수 있다. 이 경우, 제1베어링 안착부(280a)는 제1모터 하우징(262)에 연결되고, 제2베어링 안착부(280b)은 제2모터 하우징(261)에 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 베어링(220a. 220b) 중 적어도 하나는 에어 포일 저널 베어링(예: 도 3a의 에어 포일 저널 베어링(320))일 수 있다. 이 경우, 하나의 베어링(220)이, 예를 들어, 제1베어링(220a)이 에어 포일 저널 베어링인 경우, 다른 하나의 베어링(220b), 예를 들어, 제2베어링(220b)은 볼 베어링일 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하며, 제2베어링(220b)이 에어 포일 베어링인 경우나, 제1베어링(220a) 및 제2베어링(220b) 모두가 에어 포일 베어링(220)인 실시 예도 가능함을 밝힌다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 사시도이고, 도 3b는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 분해 사시도이고, 도 3c는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 단면 사시도이고, 도 3d는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링을 축 방향(A)으로 바라본 단면도이고, 도 3e는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링을 축 방향(A)으로 바라본 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링(320)은 회전축(363)을 회전 가능하게 지지할 수 있다. 일 실시 예에서, 에어 포일 저널 베어링(320)은 회전축(363)의 일 부분의 외면을 감싸도록 지지하고, 회전축(363)의 회전에 따른 하중을 지지하면서 회전축(363)을 일정한 위치에 위치시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 에어 포일 저널 베어링(320)은 회전축(363)의 외주면과의 공기층을 형성하고, 공기층을 통해 회전축(363)의 외면 사이에서 발생하는 마찰력을 감소시켜 회전축(363)의 회전에 따른 반경 방향(D) 하중을 지지할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 회전축(363)의 길이 방향을 축 방향(A)이라 지칭하고, 축 방향(A)에 수직한 가상의 원의 둘레 방향을 원주 방향(R)이라 지칭하도록 한다. 또한, 회전축(363)의 단면을 기준으로, 축 방향(A)의 수직한 가상의 원의 중심으로부터 원주를 향하는 직선 방향을 반경 방향(D)이라 지칭하도록 한다. 반경 방향(D)는 또한, 베어링 하우징(321)의 반경 방향으로 지칭될 수도 있다.
일 실시 예에서, 에어 포일 저널 베어링(320)은 베어링 하우징(321), 링 부재(323) 및, 에어 포일(322)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 베어링 하우징(321)은 회전축(363)이 삽입되는 중공(3210)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 중공(3210)은 회전축(363)이 삽입 관통될 수 있도록, 축 방향(A)을 따라 베어링 하우징(321)을 관통하도록 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 중공(3210)은 회전축(363)의 단면 형상에 실질적으로 대응하는 단면 형상, 예를 들어, 원형의 단면 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 중공(3210)은 회전축(363)의 직경보다 큰 직경을 가지는 원 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 베어링 하우징(321)은 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 중공(3210)으로부터 외면(321B)으로 관통 형성되는 삽입 슬릿(3211)을 포함할 수 있다. 이 경우, 삽입 슬릿(3211)은 반경 방향(D)으로 베어링 하우징(321)을 관통하도록 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 삽입 슬릿(3211)은 축 방향(A)에 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 것과 같이 삽입 슬릿(3211)은 베어링 하우징(321)의 외면(321B)을 바라본 상태에서, 축 방향(A)을 따라 베어링 하우징(321)의 외면(321B)을 절개하는 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 삽입 슬릿(3211)은 베어링 하우징(321)의 축 방향(A) 길이와 동일한 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 삽입 슬릿(3211)은 베어링 하우징(321)의 축 방향(A) 길이보다 짧은 길이로 형성될 수 있다. 이 경우, 삽입 슬릿(3211)은 베어링 하우징(321)의 외면(321B)의 적어도 일부만을 절개하는 형태로 형성될 수도 있다.
일 실시 예에서, 링 부재(323)는 베어링 하우징(321)의 외면(321B)에 연결될 수 있다. 링 부재(323)는 에어 포일 저널 베어링(320)이 다른 부품, 예를 들어, 베어링 안착부(예: 도 2b의 베어링 안착부(280))에 안착되는 경우, 베어링 하우징(321) 및 베어링 안착부 사이의 조립을 위한 공차 공간을 메꿈으로써, 안정적인 지지 상태를 유지하는데 사용될 수 있다. 일 실시 예에서, 링 부재(323)는 탄성 재질로 형성되고, 베어링 하우징(321)에 인가되는 충격을 흡수하거나, 베어링 하우징(321)에 가해지는 진동을 감쇄할 수 있다. 일 실시 예에서, 링 부재(323)는 베어링 하우징(321)의 외면(321B)을 원주 방향(R)으로 감쌀 수 있다. 링 부재(323)는 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 환형을 이루는 고리 형태로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 베어링 하우징(321)은 원주 방향(R)을 따라 외면(321B)에 함몰 형성되는 안착홈(3212)을 포함할 수 있다. 이 경우, 링 부재(323)는 안착홈(3212)에 안착됨으로써, 베어링 하우징(321)에 대한 연결 위치가 안정적으로 유지될 수 있다.
일 실시 예에서, 링 부재(323)가 베어링 하우징(321)의 외면(321B)을 감싸도록 연결되는 경우, 링 부재(323)는 삽입 슬릿(3211)의 적어도 일부와 중첩될 수 있다. 예를 들어, 베어링 하우징(321)의 외면(321B)에서 삽입 슬릿(3211)을 바라본 상태를 기준으로, 링 부재(323)는 삽입 슬릿(3211)에 중첩될 수 있다. 따라서, 후술하는 에어 포일(322)의 단부가 삽입 슬릿(3211)을 통해 링 부재(323)에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 링 부재(323)는 후술하는 에어 포일(322)과 연결됨으로써, 에어 포일(322)의 축 방향(A) 위치를 고정시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 에어 포일(322)은 중공(3210) 내에 배치될 수 있다. 에어 포일(322)은 중공(3210)에 위치한 회전축(363)의 외면(321B) 및 중공(3210)을 형성하는 베어링 하우징(321)의 내면(321A) 사이에 위치할 수 있다. 일 실시 예에서, 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 에어 포일(322)은 중공(3210)에 위치한 회전축(363)의 외면(321B) 둘레를 감싸고, 중공(3210)의 원주 방향(R)을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 도 3d와 같이 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 에어 포일(322)은 원주 방향(R)을 따라 회전축(363)의 외면(321B)을 둘러쌀 수 있다. 일 실시 예에서, 에어 포일(322)은 회전축(363)의 회전 과정에서, 반경 방향(D)으로의 압력을 작용 받으며, 회전축(363)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 에어 포일(322) 및 회전축(363) 사이에는 공기층이 형성될 수 있다. 이 경우, 회전축(363)이 회전하는 과정에서, 회전축(363)이 특정 반경 방향(D)으로 미세하게 움직이는 경우 에어 포일(322)은 공기층의 압축에 따른 공기압을 작용받으며 특정 반경 방향(D)으로 밀려날 수 있다. 따라서, 에어 포일(322)은 회전축(363)의 외면(321B)과의 접촉을 최소화 또는, 비접촉 상태를 유지하며 회전축(363)이 원활히 회전되도록 지지할 수 있다.
일 실시 예에서, 에어 포일(322)은 적어도 일부가 삽입 슬릿(3211)을 통과하여 링 부재(323)에 맞물려 연결될 수 있다. 예를 들어, 에어 포일(322)은 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로 원주 방향(R)으로의 단부로부터 반경 방향(D)으로 절곡되는 삽입부(3220)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 삽입부(3220)는 삽입 슬릿(3211)을 통해 베어링 하우징(321)의 외면(321B)까지 연장되고, 연장된 단부가 삽입 슬릿(3211)과 중첩되는 링 부재(323)의 외면(321B)에 맞물려 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 베어링 하우징(321)의 외면(321B)으로 연장된 삽입부(3220)의 단부에는 링 부재(323)의 외면(321B)의 적어도 일부가 끼워지도록 오목지게 형성되는 체결 부분(3221)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 링 부재(323)가 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로 원형의 단면 형상을 가지는 경우, 체결 부분(3221)은 반원형으로 오목지는 형태로 삽입부(3220)의 단부에 형성될 수 있다. 이 경우, 에어 포일(322)은 삽입부(3220)를 통해 링 부재(323)에 맞물려 연결됨으로써, 회전축(363)의 회전을 지지하는 과정에서 축 방향(A)으로 위치가 틀어지는 것이 방지될 수 있다.
일 실시 예에서, 에어 포일(322)은 도 3d와 같이 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 회전축(363)의 외면(321B)을 원주 방향(R)으로 감싸는 제1포일(3223) 및, 제1포일(3223)로부터 원주 방향(R)으로 연장되고 표면에 복수의 탄성 범프가 형성되는 제2포일(3224)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1포일(3223)은 중공(3210)의 내주면을 따라 원주 방향(R)으로 연장될 수 있다. 제1포일(3223)은 회전축(363)의 회전에 따른 반경 방향(D)으로의 공기 압력을 직접 작용 받을 수 있다. 이 경우, 제1포일(3223)은 효과적으로 공기 압력을 작용 받을 수 있도록 표면이 매끄러운 만곡면으로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 회전축(363)의 외면(321B)을 마주보는 제1포일(3223)의 표면에는 회전축(363)과의 접촉에 따른 마찰력을 최소화하기 위한 코팅층이 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅층은 테프론(PETE, polytetrafluorethylene) 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 회전축(363)이 회전할 때 유동하는 공기의 압력에 의해 회전축(363)이 제1포일(3223)로부터 이격된 상태가 되도록 부상하여 회전축(363)의 원활한 회전을 지지할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2포일(3224)은 제1포일(3223)로부터 중공(3210)을 형성하는 베어링 하우징(321)의 내면(321A)을 따라 원주 방향(R)으로 연장될 수 있다. 이 경우, 제2포일(3224)은 제1포일(3223) 및 중공(3210)을 형성하는 베어링 하우징(321)의 내면(321A) 사이에 위치할 수 있다. 제2포일(3224)의 표면에는 원주 방향(R)을 따라 요철 형태로 형성되는 복수의 탄성 범프가 형성될 수 있다. 복수의 탄성 범프는 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 반경 방향(D)으로 오목 또는 볼록지는 요철 형태로 형성되고, 원주 방향(R)을 따라 상호 이격되게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2포일(3224)은 제1포일(3223)을 통해 회전축(363)의 회전에 따른 반경 방향(D) 외력을 작용 받고, 탄성 범프의 탄성 작용을 통해 회전축(363)의 외면(321B) 및 제1포일(3223) 사이의 비접촉 상태를 유지할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1포일(3223)로부터 원주 방향(R)으로 연장된 제2포일(3224)의 단부에는 삽입부(3220)가 형성될 수 있다. 삽입부(3220)는 제2포일(3224)의 원주 방향(R) 단부로부터 반경 방향(D)으로 절곡되어 삽입 슬릿(3211)을 통해 베어링 하우징(321)의 외면(321B)으로 연장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1포일(3223) 및 제2포일(3224)은 일체형으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1포일(3223) 및 제2포일(3224)은 하나의 판재가 원주 방향(R)으로 롤링 가공되는 방식으로 일체로 형성될 수 있다. 예컨데, 제2포일(3224)에 해당하는 판재 영역에는 프레싱 가공을 통해 요철 형태의 탄성 범프가 형성되고, 제2포일(3224)이 제1포일(3223)의 외부를 감싸도록 원주 방향(R)으로 롤링됨으로써, 일체형의 에어 포일(322)이 형성될 수 있다. 따라서, 에어 포일(322)은 제1포일(3223) 및 제2포일(3224)을 별개로 형성하여 조립하지 않고 일체형으로 형성되므로, 베어링 하우징(321)에 대한 조립 공정을 단순화할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1포일(3223) 및 제2포일(3224)은 일정한 폭을 가지고, 축 방향(A)에 나란한 폭이 서로 동일할 수 있다. 이 경우, 에어 포일(322)은 원주 방향(R)을 따라 일정한 폭을 유지할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2포일(3224)은 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 회전축(363)을 감싸는 형성 각도가 180도 이상 360도 이하일 수 있다. 예를 들어, 도 3d와 같이 제2포일(3224)의 삽입부(3220)가 배치된 위치를 원주 방향(R)을 기준으로 0도라고 하면, 제1포일(3223)은 삽입부(3220)로부터 반시계 방향으로 반 바퀴 이상 한 바퀴 이하만큼 말린 형태로 회전축(363)의 외면(321B)을 감쌀 수 있다. 이 경우, 제2포일(3224)의 형성 각도는 회전축(363)이 가하는 하중이나, 마찰, 진동 또는 설게 조건에 따라 다양한 각도만큼 회전축(363)을 감싸도록 결정될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1포일(3223)은 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 회전축(363)을 감싸는 형성 각도가 360도 이상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 회전축(363)은 제1포일(3223)에 의해 외부가 감싸지도록 중공(3210) 내에 배치되어 회전하므로, 범프 포일 및 베어링 하우징(321)의 중공(3210)을 형성하는 베어링 하우징(321)의 내면(321A)이 회전축(363)의 외면(321B)을 직접 마주보는 것이 방지될 수 있다. 이 경우, 회전축(363)을 향하는 제2포일(3224)의 일면은 중공(3210)을 형성하는 베어링 하우징(321)의 내면(321A)을 향하는 제1포일(3223)의 외면(321B)을 마주보는 상태로 중첩됨으로써, 제1포일(3223)의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다.
일 실시 예에서, 에어 포일(322)은 제2포일(3224)을 통해 베어링 하우징(321)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 제2포일(3224)의 원주 방향(R)으로 연장된 단부에는 삽입부(3220)가 연결되고, 제2포일(3224)은 삽입부(3220)를 통해 베어링 하우징(321)에 고정될 수 있다. 이 경우, 제1포일(3223)의 원주 방향(R) 단부는 도 3d와 같이 자유단으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 에어 포일(322)은 양단이 베어링 하우징(321)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 도 3e와 같이 제2포일(3224)은 원주 방향(R)으로 연장된 단부에 형성된 삽입부(3220)를 통해 삽입 슬릿(3211)에 삽입 고정되고, 제1포일(3223)은 원주 방향(R)으로 연장된 단부에 형성되는 제2삽입부(3222)를 통해 삽입 슬릿(3211)에 삽입 고정됨으로써, 에어 포일(322)의 양 단이 베어링 하우징(321)에 고정될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2삽입부(3220)는 제1포일(3223)의 원주 방향(R) 단부로부터 반경 방향(D)으로 절곡됨으로써 삽입 슬릿(3211)에 삽입될 수 있다. 이 경우, 제2삽입부(3220)는 삽입 슬릿(3211)을 통해 베어링 하우징(321)을 통과하여 링 부재(323)에 맞물려 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 에어 포일(322)은 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 삽입 슬릿(3211)과 중첩되는 영역에 형성되는 관통구를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1포일(3223) 및 제2포일(3224) 각각에는 표면을 관통하는 제1관통구 및 제2관통구가 각각 형성될 수 있다. 이 경우, 제2삽입부(3220)는 제1관통구 및 제2관통구를 통과하여 삽입 슬릿(3211)에 삽입될 수 있다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 분해 사시도이고, 도 4b는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 링 부재 배치 영역을 축 방향(A)으로 바라본 상태를 도시하는 도면이고, 도 4c는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 링 부재 배치 영역을 축 방향(A)으로 바라본 상태를 도시하는 도면이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링(420) 회전축(463)을 회전 가능하게 지지할 수 있다. 일 실시 예에서, 에어 포일 저널 베어링(420)은 베어링 하우징(421), 링 부재(423), 및 에어 포일(422)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 베어링 하우징(421)은 회전축(463)이 삽입되는 중공(4210)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 중공(4210)은 회전축(463)이 삽입되는 축 방향(A)을 따라 베어링 하우징(421)의 내부를 관통하도록 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 베어링 하우징(421)의 외면(421B) 및 중공(4210)을 형성하는 베어링 하우징(421)의 내면(421A)은 원형의 단면 형상을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 베어링 하우징(421)은 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 반경 방향(D)으로 중공(4210)으로부터 외면(421B)까지 관통 형성되는 삽입 슬릿(4211)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 삽입 슬릿(4211)은 베어링 하우징(421)의 외면(421B)을 축 방향(A)으로 절개하는 형태로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 링 부재(423)는 베어링 하우징(421)의 외면(421B)에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 링 부재(423)는 원주 방향(R)을 따라 베어링 하우징(421)의 외면(421B)을 감싸도록 연결될 수 있다. 이 경우, 베어링 하우징(421)의 외면(421B)에는 원주 방향(R)을 따라 함몰 형성되는 안착홈(4212)이 형성되고, 링 부재(423)는 안착홈(4212)에 안착됨으로써 베어링 하우징(421)의 외면(421B)에 안정적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 링 부재(423)는 탄성 재질, 예를 들어, 고무와 같은 재질로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 에어 포일(422)은 회전축(463)의 외면(421B)을 감싸도록 중공(4210) 내에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 에어 포일(422)은 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 도 4b와 같이 회전축(463)의 둘레를 따라 원주 방향(R)으로 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 에어 포일(422)은 원주 방향(R) 단부가 반경 방향(D)으로 절곡되는 삽입부(4220)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 삽입부(4220)는 삽입 슬릿(4211)을 통해 중공(4210)으로부터 베어링 하우징(421)의 외면(421B)으로 연장될 수 있다. 이 경우, 삽입부(4220)는 베어링 하우징(421) 외면(421B)에 연결된 링 부재(423)에 맞물려 연결될 수 있다. 예를 들어, 베어링 하우징(421)의 외면(421B)으로 연장된 삽입부(4220)의 단부에는 링 부재(423)의 외면(421B)의 적어도 일부가 끼워지도록 오목지게 형성되는 체결 부분이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 에어 포일(422)은 삽입부(4220)를 통해 링 부재(423)에 맞물려 연결됨으로써 축 방향(A)으로의 위치가 고정될 수 있다. 따라서, 에어 포일(422)이 회전축(463)의 회전을 지지하는 과정에서, 축 방향(A)으로 위치가 틀어져 중공(4210)의 외부로 에어 포일(422)이 이탈하는 것이 방지될 수 있다.
일 실시 예에서, 에어 포일(422)은 제1포일(4223) 및, 축 방향(A)에 나란한 제1포일(4223)의 양단에 각각 배치되는 한 쌍의 제2포일(42241, 42242)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 축 방향(A)을 기준으로, 제1포일(4223)은 한 쌍의 제2포일(4224) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1포일(4223) 및 한 쌍의 제2포일(4224)은 회전축(463)의 둘레를 감싸도록 원주 방향(R)으로 연장되고, 축 방향(A)을 따라 중공(4210)에 위치한 회전축(463)의 서로 다른 외면(421B) 부위를 감쌀 수 있다. 이 경우, 제1포일(4223) 및 한 쌍의 제2포일(4224)은 원주 방향(R)으로의 길이가 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1포일(4223)은 회전축(463)의 회전에 따른 반경 방향(D) 압력을 작용받을 수 있다. 일 실시 예에서, 제1포일(4223)은 회전축(463)의 외면(421B)과의 사이에 형성되는 공기층을 통해 회전축(463)의 회전에 따른 공기층의 압력을 작용 받을 수 있다. 일 실시 예에서, 제1포일(4223)은 표면에 매끄러운 만곡면으로 형성될 수 있다. 이 경우, 회전축(463)의 외면(421B)을 마주보는 제1포일(4223)의 내면(421A)에는 테프론(PETE, polytetrafluorethylene) 재질을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있다. 코팅층은 회전축(463)의 회전 과정에서 제1포일(4223) 및 회전축(463)이 접촉하는 경우, 접촉에 따른 마찰을 감소시킴으로써, 제1포일(4223)이 회전축(463)의 외면(421B)으로부터 부상한 상태가 유지시키고 회전축(463)의 원활한 회전을 보조할 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 제2포일(4224)은 회전축(463)의 축 방향(A)을 따라 제1포일(4223)의 양단에 각각 연결될 수 있다. 이 경우, 한 쌍의 제2포일(42241, 42242) 각각에는 원주 방향(R)을 따라 요철 형태를 가지는 복수의 탄성 범프(42240)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 복수의 탄성 범프(42240)는 회전축(463)의 외면(421B)으로부터 중공(4210)을 형성하는 베어링 하우징(421)의 내면(421A)을 향해 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 탄성 범프(42240)는 제2포일(4224)의 적어도 일부가 절개되고, 다른 영역에 비해 상대적으로 큰 곡률(curvature)을 가지도록 프레싱 성형되어 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 복수의 탄성 범프(42240)는 알려진 다양한 방식, 예를 들어, 엠보싱(embossing) 가공되어 형성될 수도 있다. 일 실시 예에서, 복수의 탄성 범프(42240)는 원주 방향(R)을 따라 제2포일(4224)에 일정한 간격으로 형성될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하며, 복수의 탄성 범프(42240) 사이의 간격은 에어 포일(422)의 설계 조건에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 에어 포일(422)은 복수의 탄성 범프(42240)에 의한 댐핑 성능이 설계 조건에 매칭되도록, 복수의 탄성 범프(42240) 사이의 거리가 상대적으로 멀게 형성된 부분을 포함할 수도 있다. 또한, 도면(예: 도 4a)에 도시된 실시 예에서는, 에어 포일(422)의 축 방향(A)을 따라 각각의 포일 영역에 하나의 탄성 범프(42240)가 형성되는 경우만을 예시하였으나, 이와 달리 에어 포일(422)의 축 방향(A)을 따라 복수의 탄성 범프(42240)가 각각의 제2포일(4224)에 형성되는 실시 예도 가능하다.
일 실시 예에서, 에어 포일(422)은 제1포일(4223)을 통해 회전축(463)의 회전에 따른 반경 방향(D) 외력을 작용받고, 제2포일(4224)을 통해 반경 방향(D)으로의 탄성 작용을 통해 회전축(463)의 외면(421B)과의 비접촉 상태를 유지하며 회전축(463)의 회전을 지지할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1포일(4223) 및 한 쌍의 제2포일(4224)은 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 에어 포일(422)은 판형의 단일 부재를 가공하여, 제2포일(4224)에 탄성 범프(42240)를 형성한 후, 원주 방향(R)으로 롤링 가공하는 방식으로 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 에어 포일(422)은 회전축(463)으로부터 반경 방향(D)으로의 외력을 작용받는 제1포일(4223)과, 반경 방향(D)으로의 하중에 대응하여 탄성 작용을 수행하는 제2포일(4224)이 하나의 단일 부재에 형성됨으로써, 제1포일(4223) 및 제2포일(4224)을 연결하기 위한 별도의 조립 공정이 생략되고, 베어링 하우징(421)에 대한 조립 공정 및 유지 보수가 간소화될 수 있다. 한편, 에어 포일(422)은 제1포일(4223) 및 제2포일(4224)이 중첩되지 않고 축 방향(A)을 따라 나란히 형성되기 때문에, 중공(4210)에 배치된 상태에서 반경 방향(D)으로의 두께가 최소화될 수 있다. 따라서, 에어 포일(422)이 삽입되는 중공(4210)의 직경이 축소됨으로써, 베어링 하우징(421)을 소형화 할 수 있다.
일 실시 예에서, 에어 포일(422)은 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 회전축(463)을 감싸는 형성 각도가 180도 이상 360도 이하로 형성될 수 있다. 예를 들어, 에어 포일(422)은 도 4b를 기준으로, 삽입부(4220)가 형성된 단부로부터 회전축(463)의 외면(421B)을 반시계 방향으로 반바퀴 이상 한바퀴 이하로 감쌀 수 있다.
도 4c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링(420C)은, 베어링 하우징(421), 링 부재(423) 및, 에어 포일(422)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 베어링 하우징(421)은 에어 포일 저널 베어링(420)의 외관을 형성할 수 있다. 베어링 하우징(421)은 회전축(463)이 삽입되도록 축 방향(A)으로 관통 형성되는 중공(4210)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 베어링 하우징(421)은 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 반경 방향(D)으로 중공(4210)으로부터 외면(421B)을 관통하도록 형성되는 복수의 삽입 슬릿(4211, 4215)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 삽입 슬릿(4211, 4215)은 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 서로 다른 반경 방향(D)으로 베어링 하우징(421)을 관통하도록 형성되는 제1삽입 슬릿(4211) 및, 제2삽입 슬릿(4215)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 링 부재(423)는 베어링 하우징(421)의 외면을 원주 방향(R)으로 감싸도록 연결될 수 있다. 이 경우, 링 부재(423)는 베어링 하우징(421)을 외부에서 바라본 상태에서, 복수의 삽입 슬릿(4211) 각각에 중첩될 수 있다. 예를 들어, 링 부재(423)의 제1부분은 제1삽입슬릿(4211)에 중첩되고, 링 부재(423)의 제2부분은 제2삽입슬릿(4215)에 중첩될 수 있다.
일 실시 예에서, 에어 포일(422)은 회전축(463)의 외면을 원주 방향(R)으로 감싸도록 중공(4210) 내에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 에어 포일(422)은 원주 방향(R)으로의 양 단이 베어링 하우징(421)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 에어 포일(422)은 원주 방향(R)으로의 양 단에 각각 형성되고, 반경 방향(D)으로 절곡되는 제1삽입부(4220) 및 제2삽입부(4225)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1삽입부(4220)는 제1삽입 슬릿(4211)에 삽입되고, 제2삽입부(4225)는 제2삽입 슬릿(4215)에 삽입될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1삽입부(4220)는 제1삽입 슬릿(4211)을 통해 베어링 하우징(421)의 외부로 연장되고 단부가 링 부재(423)의 제1부분에 맞물려 연결될 수 있다. 또한, 제2삽입부(4220)는 제2삽입 슬릿(4215)을 통해 베어링 하우징(421)의 외부로 연장되고 단부가 링 부재(423)의 제2부분에 맞물려 연결될 수 있다. 이 경우, 에어 포일(422)은 원주 방향(R)으로의 양 단이 링 부재(423)의 제1부분 및 제2부분에 각각 맞물려 연결됨으로써, 베어링 하우징(421)에 고정될 수 있다. 따라서, 에어 포일(422)은 회전축(463)의 회전 과정에서, 축 방향(A)으로의 위치가 고정될 수 있다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 사시도이고, 도 5b는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 분해 사시도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링(520)은 베어링 하우징(521), 복수개의 링 부재(523) 및, 에어 포일(522)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 베어링 하우징(521)은 축 방향(A)으로 관통 형성되는 중공(5210)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 베어링 하우징(521)은 반경 방향(D)으로 중공(5210)을 형성하는 베어링 하우징(521)의 내면(521A)으로부터 외면(521B)으로 관통되는 삽입 슬릿(5211)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 베어링 하우징(521)의 외면을 바라본 상태에서, 삽입 슬릿(5211)은 축 방향(A)을 따라 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수개의 링 부재(523)는 베어링 하우징(521)의 외면에 각각 연결될 수 있다. 복수개의 링 부재(523)는 베어링 하우징(521)을 원주 방향(R)으로 감싸도록 연결되고, 축 방향(A)을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 링 부재(523)는 제1링부재(523a) 및, 제2링부재(523b)를 포함할 수 있다. 이 경우, 베어링 하우징(521)의 외면에는 원주 방향(R)을 따라 함몰 형성되고, 복수의 링 부재(523) 각각이 안착되기 위한 복수의 안착홈(5212a, 5212b)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 베어링 하우징(521)의 외면에는 제1링부재(523a)가 안착되는 제1안착홈(5212a)과, 제2링부재(523b)가 안착되는 제2안착홈(5212b)이 각각 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 베어링 하우징(521)의 외면을 바라본 상태에서, 제1링부재(523a) 및 제2링부재(523b)는 삽입 슬릿(5211)에 중첩될 수 있다.
일 실시 예에서, 에어 포일(522)은 중공(5210) 내에 배치될 수 있다. 에어 포일(522)은 중공(5210) 내에 위치한 회전축의 외면을 원주 방향(R)을 감쌀 수 있다. 일 실시 예에서, 에어 포일(522)은 적어도 일부가 삽입 슬릿(5211)을 통해 링 부재(523)에 맞물려 연결될 수 있다. 예를 들어, 에어 포일(522)은 단부가 반경 방향(D)으로 절곡되어 중공(5210)으로부터 삽입 슬릿(5211)으로 삽입되는 삽입부(5220)를 포함할 수 있다. 이 경우, 삽입부(5220)는 삽입 슬릿(5211)을 통해 베어링 하우징(521)의 외부로 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 삽입부(5220)의 연장된 단부에는 링 부재(523)에 맞물려 연결되기 위한 하나 이상의 체결 부분(5221)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 5b와 같이 삽입부(5220)의 단부에는 제1링부재(523a)에 맞물려 연결되는 제1체결부분(5221a)과, 제2링부재(523b)에 맞물려 연결되는 제2체결부분(5221b)이 각각 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 에어 포일(522)은 복수의 링 부재(523)에 맞물려 연결됨으로써, 축 방향(A)으로의 위치가 보다 안정적으로 고정될 수 있다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 사시도이고, 도 6b는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 분해 사시도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링(620)은, 베어링 하우징(621), 복수개의 링 부재(623), 및 에어 포일(622)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 베어링 하우징(621)은 회전축이 삽입되는 중공(6210)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 중공(6210)은 축 방향(A)을 따라 베어링 하우징(621)을 관통하도록 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 베어링 하우징(621)은 회전축에 수직한 단면을 기준으로, 반경 방향(D)을 따라 중공(6210)으로부터 외면으로 관통 형성되는 삽입 슬릿(6211)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 삽입 슬릿(6211)은 베어링 하우징(621)의 외면을 바라본 상태에서, 회전축에 나란한 방향으로 베어링 하우징(621)을 절개하는 형태로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수개의 링 부재(623)는 베어링 하우징(621)의 외면에 연결될 수 있다. 이 경우, 복수개의 링 부재(623) 각각은 원주 방향(R)을 따라 베어링 하우징(621)을 감싸도록 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 복수개의 링 부재(623)는 축 방향(A)을 따라 상호 이격된 상태로 베어링 하우징(621)의 외면에 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 링 부재(623)는 제1링부재(623a), 제2링부재(623b) 및, 제3링부재(623c)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 베어링 하우징(621)의 외면에는 원주 방향(R)을 따라 함몰 형성되고, 복수개의 링 부재(623)가 각각 안착되는 복수의 안착홈(6212a, 6212b, 6212c)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 베어링 하우징(621)의 외면에는 축 방향(A)을 따라 상호 이격되는 제1안착홈(6212a), 제2안착홈(6212b) 및, 제3안착홈(6212c)이 각각 형성될 수 있다. 이 경우, 제1링부재(623a)는 제1안착홈(6212a)에 안착되고, 제2링부재(623b)는 제2안착홈(6212b)에 안착되고, 제3링부재(623c)는 제3안착홈(6212c)에 안착될 수 있다.
일 실시 예에서, 에어 포일(622)은 중공(6210) 내에 배치되고, 회전축의 회전을 지지할 수 있다. 일 실시 예에서, 에어 포일(622)은 탑 포일(6221), 제1범프 포일(6222a) 및 제2범프 포일(6222b)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 탑 포일(6221)은 중공(6210) 내에 배치되고, 회전축(예: 도 3d의 회전축(363))의 외면을 원주 방향(R)으로 감쌀 수 있다. 일 실시 예에서, 탑 포일(6221)은 원통 형태로 형성될 수 있다. 탑 포일(6221)은 회전축의 회전 과정에서 발생하는 반경 방향(D)으로의 하중을 작용받을 수 있다. 예를 들어, 탑 포일(6221) 및 회전축 사이에는 공기층이 형성되고, 탑 포일(6221)은 회전축의 회전에 따른 공기층의 압력을 통해 반경 방향(D)으로 압력을 작용받을 수 있다. 일 실시 예에서, 탑 포일(6221)은 회전축의 외면을 마주보는 내면이 만곡면으로 형성될 수 있다. 이 경우, 탑 포일(6221)의 내면에는 회전축과의 접촉에 따른 마찰력을 감소시키기 위한 코팅층이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 코팅층은 예를 들어, 테프론 재질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 탑 포일(6221)은 축 방향(A)으로의 길이가 베어링 하우징(621)의 축 방향(A) 길이와 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1범프 포일(6222a) 및 제2범프 포일(6222b)은 각각 탑 포일(6221)의 제1부분(A1) 및 제2부분(A2)에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1범프 포일(6222a)은 제1부분(A1)을 원주 방향(R)으로 감싸도록 중공(6210) 내에 배치되고, 제2범프 포일(6222b)은 제2부분(A2)을 원주 방향(R)으로 감싸도록 중공(6210) 내에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 제1범프 포일(6222a)은 탑 포일(6221)의 제1부분(A1) 및 중공(6210)을 형성하는 베어링 하우징(621)의 내면 사이에 배치되고, 제2범프 포일(6222b)은 탑 포일(6221)의 제2부분(A2) 및 중공(6210)을 형성하는 베어링 하우징(621)의 내면 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 탑 포일의 제1부분(A1) 및 제2부분(A2)은 축 방향(A)을 따라 소정 간격을 두고 이격될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1범프 포일(6222a) 및 제2범프 포일(6222b)은 원통 형으로 형성되고, 표면에 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프(6225)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1범프 포일(6222a) 및 제2범프 포일(6222b) 각각의 표면에 형성된 복수의 탄성 범프는 제1범프 포일(6222a) 및 제2범프 포일(6222b)의 원주 방향(R)을 따라 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1범프 포일(6222a) 및 제2범프 포일(6222b)은 회전축이 회전하는 과정에서, 탑 포일(6221)에 작용하는 반경 방향(D) 외력에 대응하여 탄성력을 발생시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 탑 포일(6221), 제1범프 포일(6222a) 및 제2범프 포일(6222b) 각각은 링 부재(623)를 통해 베어링 하우징(621)에 고정될 수 있다. 일 실시 예에서, 탑 포일(6221), 제1범프 포일(6222a) 및 제2범프 포일(6222b) 각각은 중공(6210)에 삽입된 상태에서, 삽입 슬릿(6211)에 끼워지는 삽입부(62210 62220a, 62220b)를 각각 포함할 수 있다. 이 경우, 탑 포일(6211)의 삽입부(62210)는 삽입 슬릿(6211)을 통해 베어링 하우징(621)의 외부로 연장되고 제3링부재(623c)에 맞물려 연결될 수 있다. 마찬가지로, 제1범프 포일(6222a)의 삽입부(62210a) 및 제2범프 포일(6222b)의 삽입부(62220b)는 삽입 슬릿(6211)을 통해 베어링 하우징(621)의 외부로 연장되고, 제1링부재(623a) 및 제2링부재(623b)에 각각 맞물려 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 탑 포일(6221)의 삽입부(62210)의 단부에는 제3링부재(623c)가 끼워지는 제1체결부분(62211)이 형성되고, 제1범프 포일(6222a)의 삽입부(62220a) 단부에는 제1링부재(623a)가 끼워지는 제2체결부분(62221a)이 형성되고, 제2범프 포일(6222b)의 삽입부(62220b) 단부에는 제2링부재(623b)가 끼워지는 제3체결부분(62221b)이 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 탑 포일(6221), 제1범프 포일(6222a) 및 제2범프 포일(6222b) 각각은, 복수의 링 부재(623)에 연결됨으로써 축 방향(A)으로의 위치가 고정될 수 있다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 분해 사시도이고, 도 7b는 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링의 링 부재 배치 영역을 축 방향으로 바라본 상태를 도시하는 도면이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어 포일 저널 베어링(720)은 베어링 하우징(721), 링 부재(723) 및 에어 포일(722)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 베어링 하우징(721)은 회전축이 삽입되는 중공(7210)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 중공(7210)은 축 방향(A)을 따라 베어링 하우징(721)을 관통하도록 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 베어링 하우징(721)은 회전축에 수직한 단면을 기준으로, 반경 방향(D)을 따라 중공(7210)으로부터 외면으로 관통 형성되는 삽입 슬릿(7211)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 삽입 슬릿(7211)은 베어링 하우징(721)의 외면을 바라본 상태에서, 회전축에 나란한 방향으로 베어링 하우징(721)을 절개하는 형태로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 링 부재(723)은 베어링 하우징(721)의 외면에 연결될 수 있다. 이 경우, 링 부재(723)는 원주 방향(R)을 따라 베어링 하우징(721)을 감싸도록 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 링 부재(723)은 베어링 하우징(721)의 외면에 원주 방향(R)을 따라 함몰 형성되는 안착홈(7212)에 안착될 수 있다.
일 실시 예에서, 에어 포일(722)은 중공(7210) 내에 배치되고, 회전축의 회전을 지지할 수 있다. 일 실시 예에서, 에어 포일(722)은 탑 포일(7221) 및 범프 포일(7222)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 탑 포일(7221)은 중공(7210) 내에 배치되고, 회전축의 외면을 원주 방향(R)으로 감쌀 수 있다. 일 실시 예에서, 탑 포일(7211)은 회전축의 회전에 따른 반경 방향(D) 하중을 작용받을 수 있다. 일 실시 예에서, 탑 포일(7211) 및 회전축 사이에는 공기층이 형성되고, 탑 포일(7211)은 회전축의 회전에 따른 공기층의 압력 변화에 대응하여 반경 방향(D)으로 압력을 작용받을 수 있다. 일 실시 예에서, 탑 포일(7211)은 회전축을 마주보는 내면에 형성되는 코팅층을 포함할 수 있다. 코팅층은 탑 포일(7211)이 회전축과 접촉하는 과정에서 발생하는 마찰력을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 코팅층은 테프론 재질을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 탑 포일(7211)은 축 방향(A)으로 길이가 베어링 하우징(721)의 축 방향(A) 길이와 실질적으로 동일할 수 있다. 일 실시 예에서, 탑 포일(7221)은 원주 방향(R)으로 연장되는 단부의 적어도 일부가 반경 방향(D)으로 절곡되는 삽입부(72210)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 삽입부(72210)은 탑 포일(7211)이 중공(7210)에 배치된 상태에서, 삽입 슬릿(7211)을 통해 베어링 하우징(7210)의 외부로 연장될 수 있다. 이 경우, 삽입부(72210)는 링 부재(723)에 맞물려 연결될 수 있다. 예를 들어, 삽입부(72210)에는 링 부재(723)가 끼워지는 체결부분(72211)이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 범프 포일(7222)은 탑 포일(7221)의 외면을 원주 방향(R)으로 감싸도록 중공(7210) 내에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 범프 포일(7222)은 탑 포일(7221) 및 중공(7210)을 형성하는 베어링 하우징(721)의 내면 사이에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 범프 포일(7222)은 원통 형으로 형성되고, 표면에 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프(7225)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 복수의 탄성 범프(7225)는 범프 포일(7222)의 원주 방향(R)을 따라 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 범프 포일(7222)은 회전축의 회전 과정에서, 탑 포일(7221)에 작용하는 반경 방향(D) 외력에 대응하여 탄성력을 발생시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 범프 포일(7222)은 탑 포일(7221)의 삽입부(72210)가 통과할 수 있도록 개방 형성되는 개구부(72221)를 포함할 수 있다. 이 경우, 범프 포일(7222)이 중공(7210) 내에 배치된 상태에서, 개구부(72221)은 삽입 슬릿(7221)에 중첩되는 부위에 형성될 수 있다.
한편, 도면에서는 범프 포일(7222)의 개구부(72221)에 삽입부(72210)가 삽입되어 범프 포일(7222) 및 탑 포일(7221)이 연결되는 형태를 도시하였으나, 이는 하나의 예시에 불과하며, 범프 포일(7222)에도 탑 포일(7221)과 마찬가지로 단부에 형성되고 삽입 슬릿(7210)을 통과하여 링 부재(723)에 연결되는 삽입부가 형성되는 실시 예도 가능함을 밝힌다.
다양한 실시 예에 따른 에어 포일 베어링(320)은, 회전축(363)을 회전 가능하게 지지하고, 상기 회전축(363)이 삽입되도록, 축 방향(A)으로 관통 형성되는 중공(3210)을 포함하는 베어링 하우징(321), 상기 회전축(363)의 둘레를 감싸도록 상기 중공(3210) 내에 배치되고, 상기 중공(3210)의 원주 방향(R)을 따라 연장되는 에어 포일(322), 및 상기 베어링 하우징(321)의 외면(321B)을 원주 방향(R)으로 감싸도록 연결되는 환형의 링 부재(323)를 포함하고, 상기 베어링 하우징(321)은, 상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 상기 중공으로부터 외면을 향해 반경 방향(D)으로 관통 형성되는 삽입 슬릿(3211)을 포함하고, 상기 에어 포일(322)은 상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 원주 방향(R)으로부터 상기 반경 방향(D)으로 절곡되고, 상기 삽입 슬릿(3211)을 통해 상기 베어링 하우징(321)의 외면(321B)까지 연장되는 삽입부(3220)를 포함하고, 상기 에어 포일(322)은 상기 삽입부(3220)를 통해 상기 링 부재(323)의 외면에 맞물려 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 에어 포일(322)은 상기 베어링 하우징(321)의 외면(321B)으로 연장된 상기 삽입부(3220)의 단부에 형성되고, 상기 링 부재(323)의 외면의 적어도 일부가 끼워지도록 오목지는 체결 부분(3221)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 링 부재(523)는 상기 베어링 하우징(521)의 외면에 복수개가 연결되고, 상기 체결 부분(5221)은 상기 삽입부(5220)의 단부에 복수개가 형성되고, 상기 복수개의 체결 부분 각각(5221a, 5221b)은 상기 복수개의 링 부재 각각(523a, 523b)에 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 삽입 슬릿(5211)은 상기 축 방향(A)을 따라 형성되고, 상기 복수개의 링 부재(523a, 523b)는 상기 축 방향(A)을 따라 이격되게 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 베어링 하우징(321)은, 원주 방향(R)을 따라 외면(321B)에 형성되고 상기 링 부재(323)가 안착되는 안착홈(3212)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 에어 포일(322)은 상기 중공(3210)의 내면(321A)을 따라 원주 방향(R)으로 연장되는 제1포일(3223), 및 상기 제1포일(3223)로부터 상기 중공(3210)의 내면(321A)을 따라 원주 방향(R)으로 연장되고, 원주 방향(R)을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프가 형성되는 제2포일(3224)을 포함하고, 상기 제1포일(3223) 및 제2포일(3224)은 일체형으로 형성되고, 상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 상기 제2포일(3224)은 상기 제1포일(3223)의 적어도 일부를 둘러싸고, 원주 방향(R)으로 연장된 단부에 상기 삽입부(3220)가 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 상기 제1포일(3223)은 상기 회전축(363)을 감싸는 형성 각도가 360도 이상으로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 상기 제2포일(3224)은 상기 회전축(363)을 감싸는 형성 각도가 180도 이상 360도 이하로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 상기 제1포일(3223)의 단부에는 반경 방향(D)으로 절곡되는 제2삽입부(3222)가 형성되고, 상기 제1포일 및 제2포일 각각에는 반경 방향(D)으로 표면을 관통하는 제1관통구 및 제2관통구가 각각 형성되고, 상기 제2삽입부는 상기 제1관통구 및 제2관통구를 통과하여 상기 삽입 슬릿(3211)에 삽입될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 에어 포일(422)은, 상기 회전축(463)의 둘레를 감싸도록 원주 방향(R)으로 연장되는 제1포일(4223), 및 상기 축 방향(A)에 나란한 상기 제1포일(4223)의 양단에 각각 연결되고, 상기 회전축(463)의 둘레를 감싸도록 원주 방향(R)으로 연장되고, 표면에 상기 원주 방향(R)을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프(42240)가 형성되는 한 쌍의 제2포일(4224)을 포함하고, 상기 제1포일(4223) 및 상기 한 쌍의 제2포일(4224)은 일체로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 에어 포일(422)은 상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 상기 회전축(463)을 감싸는 형성 각도가 180도 이상 360도 이하로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 복수의 탄성 범프(42240)는 상기 중공의 내주면을 향하는 방향으로 돌출되는 형태를 가질 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 상기 삽입 슬릿은 서로 다른 반경 방향(D)으로 상기 베어링 하우징을 관통하는 제1삽입 슬릿(4211) 및 제2삽입 슬릿(4215)을 포함하고, 상기 삽입부는 상기 에어 포일의 원주 방향(R) 양단에 각각 형성되는 제1삽입부(4220) 및 제2삽입부(4225)를 포함하고, 상기 제1삽입부(4220)는 상기 제1삽입 슬릿(4211)을 통과하여 상기 링 부재(423)의 제1부분에 맞물려 연결되고, 상기 제2삽입부(4215)는 상기 제2삽입 슬릿(4225)을 통과하여 상기 링 부재(423)의 제2부분에 맞물려 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 에어 포일(622)은, 상기 중공(6210) 내에 배치되고, 상기 회전축을 원주 방향(R)으로 감싸는 탑 포일(6221), 상기 탑 포일(6221)의 제1부분(A1)을 원주 방향(R)으로 감싸도록 상기 중공(6210) 내에 배치되고, 상기 원주 방향(R)을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프가 형성되는 제1범프 포일(6222a), 및 상기 축 방향(A)을 따라 상기 제1부분(A1)으로부터 소정 간격 이격된 탑 포일(6221)의 제2부분(A2)을 상기 원주 방향(R)으로 감싸도록 상기 중공(6210) 내에 배치되고, 상기 원주 방향(R)을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프가 형성되는 제2범프 포일(6222b)을 포함하고, 상기 탑 포일(6221)과, 제1범프 포일(6222a) 및 제2범프 포일(6222b)의 단부에는 상기 삽입부(62210, 62220a, 62220b)가 각각 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 베어링 하우징(621)의 외면에는, 축 방향(A)을 따라 이격되고, 상기 탑 포일(6221), 제1범프 포일(6222a) 및 제2범프 포일(6222b)의 삽입부와 각각 맞물려 연결되는 3개의 상기 링 부재(623)가 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 다른 에어 포일 저널 베어링(320)은, 회전축(363)을 회전 가능하게 지지하고, 상기 에어 포일 저널 베어링(320)은 상기 회전축(363)이 삽입되도록, 축 방향(A)으로 관통 형성되는 중공(3210)을 포함하는 베어링 하우징(321), 상기 중공(3210) 내에 배치되고, 상기 회전축의 외면을 감싸도록 원주 방향(R)으로 연장되고, 상기 회전축(363)의 회전에 따른 압력을 작용 받는 에어 포일(322), 및 상기 베어링 하우징(321)의 외면을 원주 방향(R)으로 감싸도록 연결되고, 상기 에어 포일(322)의 축 방향(A)으로의 위치를 고정하는 링 부재(323)를 포함하고, 상기 베어링 하우징(321)은 상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 상기 중공(3210)으로부터 외면으로 관통 형성되는 삽입 슬릿(3211)을 포함하고, 상기 에어 포일(322)은 적어도 일부가 상기 삽입 슬릿(3211)을 통과하여 상기 링 부재(323)에 맞물려 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 에어 포일(322)은 상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 원주 방향(R)으로의 단부가 반경 방향(D)으로 절곡되고, 상기 삽입 슬릿(3211)을 통해 상기 베어링 하우징의 외면까지 연장되는 삽입부(3220)를 포함하고, 상기 삽입부(3220)에는 상기 링 부재(323)의 외면의 적어도 일부가 끼워지는 체결 부분(3221)이 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 삽입 슬릿(5211)은 상기 베어링 하우징(521)의 축 방향(A)을 따라 형성되고, 상기 링 부재(523)는 상기 베어링 하우징의 외면에 간격을 두고 복수개가 연결되고, 상기 삽입부(5220)에는 상기 복수개의 링 부재(523a, 523b)에 각각 맞물려 체결되는 복수개의 체결부분(5221a, 5221b)이 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 베어링 하우징(321)의 외면에는, 상기 링 부재(323)가 안착되도록 원주 방향(R)을 따라 오목지게 형성되는 안착홈(3212)이 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 기계 장치는, 모터 하우징(260), 상기 모터 하우징(260) 내부에 배치되고, 회전 작동하는 회전축(213)을 포함하는 모터(210), 상기 회전축(213)에 연결되는 임펠러(240), 상기 회전축(213)을 회전 가능하게 지지하는 에어 포일 저널 베어링(320), 및 상기 모터 하우징(260)에 연결되고, 상기 에어 포일 저널 베어링(320)이 안착되는 베어링 안착부(280)를 포함하고, 상기 에어 포일 저널 베어링(320)은, 상기 회전축(363)이 삽입되는 중공(3210)이 형성된 베어링 하우징(321), 상기 중공(3210)에 배치되고, 상기 회전축(363)의 외면을 감싸도록 원주 방향(R)으로 연장되고, 상기 회전축의 회전에 따른 압력을 작용 받는 에어 포일(322), 및 상기 베어링 하우징(321)의 외면(321B)을 원주 방향(R)으로 감싸도록 연결되는 링 부재(323)를 포함하고, 상기 베어링 하우징(321)은 상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 반경 방향(D)을 따라 상기 중공(3210)으로부터 외면(321B)까지 관통 형성되는 삽입 슬릿(3211)을 포함하고, 상기 에어 포일(322)은 상기 원주 방향(R) 단부로부터 절곡되고 상기 삽입 슬릿(3211)을 통과하여 상기 베어링 하우징의 외면까지 연장되는 삽입부(3220)를 포함하고, 상기 링 부재(323)는 외면이 상기 삽입부(3220)에 맞물려 연결됨으로써, 상기 에어 포일(322)의 축 방향(A)으로의 위치를 고정시킬 수 있다.
개시의 실시 예를 통해 달성하고자 하는 기술적 목적은 앞서 설명한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 목적은 개시를 통해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 예시적인 실시 예가 여기에서 상세하게 설명되었지만, 다양한 변경, 대체, 및 변형이 실시 예의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (15)

  1. 에어 포일 저널 베어링에 있어서,
    베어링 하우징(320)으로써,
    회전축(363)이 삽입될 수 있도록 상기 베어링 하우징(321)을 관통하는 중공(3210)을 형성하는 내면을 포함하고, 상기 회전축(363)이 상기 중공(3210)에 삽입될 때 상기 베어링 하우징(321)의 축 방향(A)이 상기 축 방향(A)으로 연장되는 상기 회전축(363) 및 상기 중공(3210)의 길이 방향과 동일한, 상기 베어링 하우징;
    상기 중공(3210)에 배치되고 상기 중공(3210)의 원주 방향을 따라 연장되며, 상기 회전축(363)이 상기 중공(3210)에 삽입된 때, 상기 회전축(363)의 둘레를 적어도 180도 내지 360도로 감싸는 에어 포일(322); 및
    상기 베어링 하우징(321)의 외면을 상기 베어링 하우징(321)의 원주 방향으로 감싸도록 상기 베어링 하우징(321)에 연결되는 환형의 링 부재(323)를 포함하고,
    상기 베어링 하우징(321)은,
    상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 상기 중공(3210)을 형성하는 상기 베어링 하우징(321)의 내면으로부터 외면을 향해 상기 베어링 하우징(321)의 반경 방향(D)으로 관통 형성되는 삽입 슬릿(3211)을 포함하고,
    상기 에어 포일(322)은 상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 원주 방향으로부터 상기 베어링 하우징(321)의 반경 방향(D)으로 절곡되고, 상기 삽입 슬릿(3211)을 통해 상기 베어링 하우징(321)의 외면까지 연장되는 삽입부(3220)를 포함하고,
    상기 에어 포일(322)은 상기 삽입부(3220)를 통해 상기 링 부재(323)의 외면에 맞물려 연결되는, 에어 포일 저널 베어링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에어 포일(322)은,
    상기 베어링 하우징(321)의 외면으로 연장된 상기 삽입부(3220)의 단부(321B)에 형성되고, 상기 링 부재(323)의 외면의 적어도 일부가 끼워지도록 오목지는 체결 부분(3221)을 포함하는, 에어 포일 저널 베어링.
  3. 제1항 및 제2항에 있어서,
    상기 링 부재(523)는 상기 베어링 하우징(521)의 외면에 복수개가 연결되고,
    상기 체결 부분(5221)은 상기 삽입부(5220)의 단부에 복수개가 형성되고, 상기 복수개의 체결 부분(5221) 각각은 상기 복수개의 링 부재(523a, 525b) 각각에 연결되는, 에어 포일 저널 베어링.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 삽입 슬릿(5221)은 상기 축 방향(A)을 따라 형성되고,
    상기 복수개의 링 부재(523)는 상기 축 방향(A)을 따라 이격되게 배치되는, 에어 포일 저널 베어링.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베어링 하우징(321)은, 상기 베어링 하우징(321)의 원주 방향(R)을 따라 상기 베어링 하우징(321)의 외면에 형성되고 상기 링 부재가 안착되는 안착홈(3212)을 포함하는, 에어 포일 저널 베어링.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어 포일(322)은,
    상기 중공(3210)을 형성하는 상기 베어링 하우징(321)의 내면을 따라 상기 중공(3210)의 원주 방향으로 연장되는 제1포일(3223); 및
    상기 제1포일(3223)로부터 상기 중공(3210)을 형성하는 상기 베어링 하우징(321)의 내면을 따라 원주 방향으로 연장되고, 상기 원주 방향을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프가 형성되는 제2포일(3224)을 포함하고,
    상기 제1포일(3223) 및 제2포일(3224)은 일체형으로 형성되고,
    상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로, 상기 제2포일(3224)은 상기 제1포일(3223)의 적어도 일부를 둘러싸고, 원주 방향으로 연장된 상기 제2포일(3224)의 단부에 상기 삽입부(3220)가 연결되는, 에어 포일 저널 베어링.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로,
    상기 제1포일(3223)은, 상기 회전축(363)이 상기 중공(3210)에 삽입된 때, 상기 회전축(363)의 둘레를 적어도 360도로 감싸는, 에어 포일 저널 베어링.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로,
    상기 제2포일(3224)은, 상기 회전축(363)이 상기 중공(3210)에 삽입된 때, 상기 회전축(363)의 둘레를 적어도 180도 내지 360도로 감싸는, 에어 포일 저널 베어링.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로,
    상기 제1포일(3223)의 단부에는 상기 베어링 하우징(321)의 반경 방향(D)으로 절곡되는 제2삽입부(3222)가 형성되고,
    상기 제1포일(3223) 및 제2포일(3224) 각각에는 반경 방향(D)으로 표면을 관통하는 제1관통구 및 제2관통구가 각각 형성되고, 상기 제2삽입부(3222)는 상기 제1관통구 및 제2관통구를 통과하여 상기 삽입 슬릿에 삽입되는, 에어 포일 저널 베어링.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어 포일(422)은,
    상기 회전축(463)이 상기 중공(4210)에 삽입된 때, 상기 회전축(4210)의 둘레를 적어도 180도 내지 360도로 감싸고, 상기 중공(4210)의원주 방향(R)을 따라 연장되는 제1포일(4223); 및
    상기 축 방향에 나란한 상기 제1포일(4223)의 양단에 각각 연결되고, 상기 회전축(463)의 둘레를 적어도 180도 내지 360도로 감싸고 상기 원주 방향(R)으로 연장되고, 표면에 상기 중공(4210)의 원주 방향(R)을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프(42240)가 형성되는 한 쌍의 제2포일(4224)을 포함하고,
    상기 제1포일(4223) 및 상기 한 쌍의 제2포일(4224)은 일체로 형성되는, 에어 포일 저널 베어링.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어 포일(422)은
    상기 축 방향에 수직한 단면을 기준으로,
    상기 회전축(463)이 상기 중공(4210)에 삽입된 때, 상기 회전축(463)의 둘레를 적어도 360도로 감싸는, 에어 포일 저널 베어링.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 탄성 범프(42240)는 상기 베어링 하우징(421)의 내면을 향하는 방향으로 돌출되는 형태를 가지는, 에어 포일 저널 베어링.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축 방향(A)에 수직한 단면을 기준으로,
    상기 삽입 슬릿은 상기 베어링 하우징(421)의 서로 다른반경 방향으로 상기 베어링 하우징(421)을 관통하는 제1삽입 슬릿(4211) 및 제2삽입 슬릿(4215)을 포함하고,
    상기 삽입부는 상기 에어 포일(422)의 원주 방향(R) 양단에 각각 형성되는 제1삽입부(4220) 및 제2삽입부(4225)를 포함하고,
    상기 제1삽입부(4220)는 상기 제1삽입 슬릿(4211)을 통과하여 상기 링 부재(423)의 제1부분에 맞물려 연결되고, 상기 제2삽입부(4225)는 상기 제2삽입 슬릿(4215)을 통과하여 상기 링 부재(423)의 제2부분에 맞물려 연결되는, 에어 포일 저널 베어링.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어 포일(622)은,
    상기 중공(6210) 내에 배치되고, 상기 회전축이 상기 중공(6210)에 삽입된 때, 상기 회전축의 둘레를 적어도 180도 내지 360도 범위로 감싸는 탑 포일(6221);
    상기 탑 포일(6221)의 제1부분을 상기 중공(6210)의 원주 방향(R)으로 감싸도록 상기 중공(6210) 내에 배치되고, 상기 중공(6210)의 원주 방향(R)을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프가 형성되는 제1범프 포일(6222a); 및
    상기 축 방향(A)을 따라 상기 탑 포일(6221) 제1부분으로부터 소정 간격 이격된 탑 포일(6221)의 제2부분을 상기 중공(6210)의 원주 방향(R)으로 감싸도록 상기 중공(6210) 내에 배치되고, 상기 중공(6210)의 원주 방향을 따라 요철 형상을 가지는 복수의 탄성 범프가 형성되는 제2범프 포일(6222b)을 포함하고,
    상기 탑 포일(6221)과, 제1범프 포일(6222a) 및 제2범프 포일(6222b)의 단부에는 상기 삽입부(62210, 62220a, 62220b)가 각각 형성되는, 에어 포일 저널 베어링.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베어링 하우징(621)의 외면에는,
    축 방향을 따라 이격되고, 상기 탑 포일(6221), 제1범프 포일(6222a) 및 제2범프 포일(6222b)의 삽입부와 각각 맞물려 연결되는 3개의 상기 링 부재(623)가 연결되는, 에어 포일 저널 베어링.
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