空气箔片轴承组件的制作方法

本申请根据35u.s.c§119(a)要求2017年8月23日提交韩国知识产权局的韩国专利申请no.10-2017-0106391的权益，其全部内容以引用方式并入本文。

本公开涉及用于旋转机械的轴颈轴承，更具体地，涉及当通过在旋转体和箔片之间引入空气形成压力时用于支撑旋转体的负载的空气轴承组件。

背景技术：

通常，轴承是将旋转机械的旋转轴固定在预定位置处，并且可旋转地支撑轴，同时支承轴重量和施加在轴上的负载的机械构件。

在不同类型的轴承中，空气箔片轴承是通过在转子和通过转子(或旋转轴)的高速旋转而与轴承盘接触的箔片之间引入空气(其为具有粘性的流体)以形成压力来支撑负载的轴承。在空气箔片轴承中，空气箔片轴颈轴承是被配置成在竖直方向上支撑径向负载的轴承。

空气箔片轴颈轴承具有沿轴承箱的中空圆周设置的波箔片和安装在波箔片内的顶部箔片。转子(或旋转轴)设置在顶部箔片内。转子在转子的外周表面和顶部箔片的内周表面间隔开的状态下旋转。

波箔片和顶部箔片形成弯曲部分，其中圆周端部部分径向向外弯曲。弯曲部分耦接到沿轴向方向在轴承箱的内圆周表面上形成的狭槽。当转子旋转时，弯曲部分允许波箔片和顶部箔片固定到轴承箱而不在圆周方向上旋转或推动。

波箔片和顶部箔片的弯曲部分所接合的轴承箱的狭槽以其中轴向前侧和后侧二者均被封闭的形式设置，以防止波箔片和顶部箔片轴向脱离。

因此，为了将波箔片和顶部箔片组装到轴承箱中，将波箔片和顶部箔片在圆周方向上缠绕并轴向插入到轴承箱的中空部中，然后将波箔片和顶部箔片的弯曲部分接合到中空部的径向方向的狭槽。因此，通过将波箔片和顶部箔片的弯曲部分耦接到其中轴向前侧和后侧二者均被封闭的狭槽，当旋转轴被驱动时，波箔片和顶部箔片可以固定到轴承箱而不转向轴向前侧和后侧二者。

特别地，波箔片由薄的箔片形成，薄的箔片的一个端部由弯曲部分固定到轴承箱的狭槽作为固定端部，并且另一端部由自由端部形成。

然而，在现有技术中，在旋转机械操作时，波箔片和顶部箔片在轴向方向上彼此对准，并支撑旋转轴的旋转，但是当重复施加外部激励或冲击时会发生具有相对小的厚度的波箔片向轴承箱的中空部外侧(轴向前侧和后侧二者)突出的问题。

因此，在现有技术中，当在旋转机械的操作期间波箔片向轴承箱的中空部外侧突出时，突出部分与旋转轴碰撞，这可对旋转机械的操作产生不利影响。

本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开背景的理解，因此其可包含不形成本国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开提供空气箔片轴承组件，其可以防止具有相对较小厚度的波箔片通过外部激励或冲击而从固定位置移位。

本发明的示例性实施例提供空气箔片轴承组件，其包括：i)轴承箱，其具有中空部，其中旋转轴适配到该中空部中，并且轴承箱具有在轴向方向上形成在中空部的内圆周表面上的狭槽；ii)波箔片，其具有形成在一个端部部分处的接合到狭槽的弯曲端部，在中空部内侧在圆周方向上卷绕并且具有位于弯曲端部上的另一个端部部分的自由端部；iii)顶部箔片，其具有形成在一个端部部分处的接合到狭槽的弯曲端部，在中空部内侧在第二圆周方向上卷绕并且具有位于弯曲端部上的另一个端部部分的自由端部；以及iv)止挡件，其在圆周方向上设置在顶部箔片的两侧中的每个上，并且防止波箔片从中空部径向向外突出。

止挡件可支撑在轴承箱的中空部内的波箔片的两个端部部分。

止挡件可一体地形成在顶部箔片的弯曲端部上的两个圆周侧处。

止挡件可形成为在中空部的径向方向上从顶部箔片的弯曲端部上的两个端部部分突出。

止挡件可在轴向方向上在顶部箔片的弯曲端部上的两个端部部分上以设定的宽度延伸，并且形成为在中空部的径向方向上弯曲。

止挡件可支撑波箔片的自由端部上的波箔片的两个端部部分。

波箔片可具有多个弹性凸块，该多个弹性凸块在圆周方向上突出为在中空部的径向方向上是凸面的，并且。

止挡件可具有与两到四个弹性凸块重叠的宽度。

止挡件的高度可符合弹性凸块的高度的50％至100％。

止挡件可具有至少一个凹槽。

凹槽可具有“v”形形状。

顶部箔片可具有比波箔片更大的厚度。

波箔片可在除了弯曲端部以外的部分处在圆周方向上具有至少一条切割线。

本公开的另一个示例性实施例提供空气箔片轴承组件，包括：i)轴承箱，其具有中空部，其中旋转轴适配到该中空部中，并且轴承箱具有在轴向方向上形成在中空部的内圆周表面上的狭槽；ii)波箔片，其具有形成在一个端部部分处的接合到狭槽的弯曲端部，在中空部内侧在圆周方向上卷绕并且具有位于弯曲端部上的另一个端部部分的自由端部；iii)顶部箔片，其具有形成在一个端部部分处的接合到狭槽的弯曲端部，在中空部内侧在第二圆周方向上卷绕并且具有位于弯曲端部上的另一个端部部分的自由端部；以及iv)止挡件，其设置在轴承箱的中空部的内圆周表面的两个端部中的每个上，并且防止波箔片从中空部径向向外突出。

支撑波箔片的支撑槽可形成在轴承箱的中空部的内圆周表面上。

止挡件可设置为在支撑凹槽的两个端部上的台阶。

波箔片可具有多个弹性凸块，该多个弹性凸块在圆周方向上突出为在中空部的径向方向上是凸面的。

台阶可支撑弹性凸块。

台阶可形成在与波箔片的厚度对应的高度。

附图说明

这些附图是为了描述本公开的示例性实施例的目的，因此本公开的技术精神不应被解释为限于附图。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的空气箔片轴承组件的透视图。

图2是示出根据本公开的示例性实施例的空气箔片轴承组件的分解透视图。

图3是示出应用于根据本公开的示例性实施例的空气箔片轴承组件的顶部箔片的图。

图4是示出应用于根据本公开的示例性实施例的空气箔片轴承组件的止挡件的修改示例的图。

图5是示出根据本公开的另一个示例性实施例的空气箔片轴承组件的透视图。

图6是示出根据本公开的另一个示例性实施例的空气箔片轴承组件的分解透视图。

图7是示出根据本公开的另一个示例性实施例的空气箔片轴承组件的横截面配置图。

具体实施方式

应当理解，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的术语包括通常的机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(suv)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客汽车，包括各种船舶、飞行器等的船只，以及包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆，氢动力车辆和其它替代燃料车辆(例如，来源于除石油以外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如汽油动力车辆和电动车辆。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本公开。如本文所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。在整个说明书中，除非明确地相反地描述，否则词语“包括(comprise)”和诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”的变型将被理解为暗示包括陈述的要素，但不排除任何其它要素。另外，在说明书中描述的术语“单元”、“-er”、“-or”和“模块”意味着用于处理至少一个功能和操作的单元，并且可以由硬件组件或软件组件和它们的组合来实施。

此外，本公开的控制逻辑可体现为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于rom、ram、光盘(cd)-rom、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读介质还可以分布在耦接到网络的计算机系统中，使得计算机可读介质例如通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(can)以分布方式被存储和执行。

在下文中将参考附图更全面地描述本公开，本公开的示例性实施例在附图中示出。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施例可以各种不同的方式进行修改，所有这些均在不脱离本公开的精神或范围的情况下。

附图和描述将被视为在本质上是说明性的而不是限制性的，并且在整个说明书中相同的附图标记表示相同的元件。

为了便于说明，附图中示出的每个部件的尺寸和厚度是任意表示的，但是本公开并不特别限于每个部件的所示尺寸和厚度并且厚度被放大并示出，以便清楚地表示各个部分和区域。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的空气箔片轴承组件的透视图，图2是示出根据本公开的示例性实施例的空气箔片轴承组件的分解透视图。

参考图1和图2，根据本公开的示例性实施例的空气箔片轴承组件100被配置在具有旋转轴1(在本领域中也被称为“转子”)的旋转机械中作为旋转体。

空气箔片轴承组件100支撑旋转轴1的重量和施加到旋转机械中的旋转轴1的负载，并用于可旋转地支撑旋转轴1。

此外，根据本公开的示例性实施方式的空气箔片轴承组件100可由支承垂直于旋转机械中的旋转轴1的轴向方向的径向载荷的轴颈轴承构成。

上述空气箔片轴承组件100对于支撑高速旋转的旋转轴1是有效的。例如，空气箔片轴承组件100可应用于在诸如在车辆中采用的涡轮压缩机、涡轮冷却器、涡轮发电机、空气压缩机、鼓风机等的旋转机械中高速旋转的旋转轴1。

然而，本公开的范围不应被解释为限于应用于汽车领域中的旋转机械，并且本公开的技术精神可以应用于各种类型和应用的旋转机械。

在本公开的示例性实施例中，旋转轴1的轴向方向被限定为前后方向，垂直于轴向方向的方向被限定为径向方向，并且定位在前侧上的表面被限定为前表面，定位在后侧上的表面被限定为后表面。

方向的定义是相对含义，并且方向可根据旋转轴1的参考位置和轴承组件的组装位置而变化。因此，参考方向不特别限于示例性实施例的参考方向。

另外，在下文中，术语“端部”可被限定为任一端部，并且可被限定为包括端部的特定部分(端部部分)。

本公开的示例性实施例提供空气箔片轴承组件，该空气箔片轴承组件可通过简单的结构来防止具有相对较小厚度的箔片部件通过外部激励或冲击从固定位置移位。

为此，根据本公开的示例性实施例的空气箔片轴承组件100包括轴承箱10、波箔片30、顶部箔片50和止挡件70。

在本公开的示例性实施例中，轴承箱10具有待组装到旋转机械的前组装表面和后组装表面，并且具有中空部11，旋转机械的旋转轴1插入到该中空部11中。

轴承箱10在中空部11的内圆周表面上在轴向方向上的前后方向上具有狭槽13，以便安装将在下面进一步描述的波箔片30和顶部箔片50。特别地，槽13以其中一侧在轴承箱10的前表面上被封闭并且另一侧在后表面上被封闭的形式设置。

在本公开的示例性实施例中，波箔片30安装在轴承箱10的中空部11的内侧并且设置成与中空部11的内圆周表面紧密接触。波箔片30被设置成具有厚度(例如，0.1mm至0.2mm)的薄板形状。波箔片30具有向内突出的呈圆形形状的多个弹性凸块31。弹性凸块31在波箔片30的圆周方向上突出为在中空部11的径向方向上是凸面的，即在中空部11的径向方向上的中空部11的内圆周方向。

波箔片30在其一个端部处具有耦接到轴承箱10的狭槽13的弯曲端部33。弯曲端部33设置为在波箔片30的一个端部处径向向外弯曲的平板部分。

波箔片30在弯曲端部33接合到狭槽13的同时从中空部11的内侧在圆周方向上卷绕，并且在弯曲端部33的侧面上具有作为另一端部的自由端部。

此外，波箔片30在除了弯曲端部33以外的部分处具有至少一个在圆周方向上的切割线35以控制刚性。例如，单条切割线35在除了弯曲端部33以外的部分的中心处在圆周方向上形成。

在本公开的示例性实施例中，顶部箔片50被安装在波箔片30内侧并且被设置成与波箔片30的弹性凸块31紧密接触。

顶部箔片50在其一个端部处具有耦接到轴承箱10的狭槽13的弯曲端部53。弯曲端部53设置为在顶部箔片50的一个端部处径向向外弯曲的平板部分。

顶部箔片50在弯曲端部53接合到狭槽13的同时从中空部11的内侧在第二圆周方向(与波箔片的卷绕方向相反的方向)上卷绕，并且在弯曲端部53的侧面上具有作为另一端部的自由端部。

特别地，顶部箔片50具有比波箔片30相对更大的厚度。旋转轴1可插入通过顶部箔片50的内侧，以便穿透顶部箔片50。在该情况下，旋转轴1可被设置成在顶部箔片50的内侧上间隔开。

在本公开的示例性实施例中，当旋转机械被操作时，止挡件70防止具有相对较小厚度的波箔片30由于外部激励或冲击而从固定位置移位。即，止挡件70用于防止在旋转机械的操作期间波箔片30从轴承箱10的中空部11轴向向外突出(前侧和后侧二者均有)。

在本公开的示例性实施例中，止挡件70设置在顶部箔片50的在圆周方向上的两侧(圆周方向上的两个边缘)中的每个上。止挡件70一体地形成在顶部箔片50的弯曲端部53侧上的圆周方向上的两侧上。止挡件70从顶部箔片50的弯曲端部53侧上的圆周方向上的两个端部在中空部11的径向方向上突出。止挡件70在轴承箱10的中空部11的内侧在圆周方向上支撑波箔片30的两个端部。

特别地，根据本公开的示例性实施例的止挡件70在顶部箔片50的弯曲端部53侧上的圆周方向上的两个端部处在轴向方向上延伸。

即，止挡件70从顶部箔片50的弯曲端部53的侧面上的在圆周方向上两个端部向在轴向方向(前后方向)上的两侧延伸，并且具有在中空部11的径向方向上弯曲的翼片。止挡件70支撑在中空部11的内侧的波箔片30的圆周方向上的两个端部，从而支撑在波箔片30的自由端部侧的波箔片30的圆周方向上的两个端部。

如图3所示，止挡件70具有在波箔片30的自由端部侧处与两至四个弹性凸块31重叠的宽度b以及满足弹性凸块31的高度的50％至100％的高度h.

特别地，在止挡件70的宽度b被设定成与一个弹性凸块31重叠的情况下，止挡件70可不支撑通过外部激励或冲击从轴承箱10的中空部11轴向向外突出的波箔片30，并且可允许当旋转机械操作时波箔片30突出，同时在轴向方向上向外变形。

在止挡件70的宽度b被设定成与五个或更多个弹性凸块31重叠的情况下，当顶部箔片50被圆形地卷绕并且安装在波箔片30内侧时，顶部箔片50可不被止挡件70圆形地卷绕，从而导致顶部箔片50不与波箔片30的弹性凸块31紧密接触的组装失败。

此外，当止挡件70的高度h被设定为小于弹性凸块31的高度的50％时，当操作旋转机械时，波箔片30使止挡件70从轴承箱10的中空部11偏离以通过外部激励或冲击轴向向外突出。

当止挡件70的高度h被设定为大于弹性凸块31的高度的100％时，可导致组装失败，其中顶部箔片50不与波箔片30的内圆周侧紧密接触。

在下文中，将利用上面公开的附图详细描述如上配置的根据本公开的示例性实施例的空气箔片轴承组件100的组装方法和操作。

首先，在本公开的示例性实施例中，当波箔片31被制造为在一个方向上是圆形的时，波箔片30位于轴承箱10的中空部11的内侧，并且波箔片的弯曲端部33接合到狭槽13。

因此，当弯曲端部33接合到狭槽13时，波箔片30与轴承箱10的中空部11的内圆周表面紧密接触，并且当波箔片30在圆周方向上卷绕时，自由端部位于弯曲端部33上。

然后，在本公开的示例性实施例中，当顶部箔片50在第二方向上圆形卷绕时，顶部箔片50位于波箔片30的内侧，并且顶部箔片50的弯曲端部53接合到狭槽13。

因此，当顶部箔片50的弯曲端部53接合到狭槽13时，顶部箔片50与在波箔片30内侧的弹性凸块31紧密接触，并且当顶部箔片50在第二圆周方向上卷绕时，自由端部位于弯曲端部53上。

特别地，顶部箔片50的止挡件70位于波箔片30的自由端部侧，并且在圆周方向上支撑波箔片30的两个端部。止挡件70从顶部箔片50的弯曲端部53的侧面上的圆周方向上的两个端部在轴向方向(前后方向)上向两侧延伸，并具有在中空部11的径向方向上弯曲的翼片的形状且支撑中空部11内侧的波箔片30的两个圆周端部(即，端部部分)。

因此，在本公开的示例性实施例中，通过顶部箔片50的止挡件70，可防止在操作旋转机械期间，具有相对较小厚度的波箔片30通过外部激励或冲击从轴承箱10的中空部11轴向向外(前侧和后侧二者均有)突出。

因此，在本公开的示例性实施例中，可解决波箔片30突出到轴承箱10的中空部11的外侧并与旋转轴1碰撞的问题，并且可进一步增强旋转轴1的旋转支撑性能。

同时，上述顶部箔片50可通过模具加工。在本公开的示例性实施例中，条形原材料形成为具有从纵向方向上的两个边缘部分向外延伸的部分，并且延伸部分向上弯曲以配置具有设定的宽度和高度的止挡件70。

然而，当顶部箔片50设置在处于圆形状态波箔片30的内侧时，可不容易通过止挡件70使顶部箔片50变圆。

为了防止该问题，根据本公开的示例性实施例的止挡件70可包括至少一个凹槽75，如图4中示出的修改示例。例如，凹槽75可具有“v”形形状。

因此，通过在止挡件70中形成v形凹槽75，在本公开的示例性实施例中，可进一步增强将顶部箔片50组装到轴承箱10的容易程度。

图5是示出根据本公开的另一个示例性实施例的空气箔片轴承组件的透视图，图6是示出根据本公开的另一个示例性实施例的空气箔片轴承组件的分解透视图，并且图7是示出根据本公开的另一个示例性实施例的空气箔片轴承组件的横截面配置图。

参考图5至图7，在根据本公开的另一个示例性实施例的空气箔片轴承组件200中，用于防止波箔片130从轴承箱110的中空部111轴向向外突出的止挡件170被设置在轴承箱110的中空部111的内圆周表面的两个端部上。

如上述示例性实施例和本公开的示例性实施例中所述，波箔片130包括弹性凸块131、弯曲端部133和切割线135，顶部箔片150包括弯曲端部153。由于波箔片130和顶部箔片150的配置与上述示例性实施例中所述的那些相同，因此下面将省略其更详细的描述。

在本公开的示例性实施例中，轴承箱110具有支撑凹槽115，该支撑凹槽115具有用于在中空部111的内圆周表面上支撑波箔片130的支撑表面，并且在轴向方向上的前后方向上的支撑凹槽115处具有狭槽113。

在本公开的示例性实施例中，止挡件170设置在轴承箱110的中空部111的内圆周表面的两个端部上，并且在支撑凹槽115的两个端部上设置为台阶171。

通过在轴承箱110的中空部111的内圆周表面上形成用于支撑波箔片130的支撑凹槽115，将台阶171设置为用于分隔支撑凹槽115的在中空部111的内圆周上的台阶部分。

特别地，台阶171在圆周方向上支撑波箔片130的两个端部并且支撑波箔片130的弹性凸块131。台阶171可形成在与波箔片130的厚度对应的高度处。

在下文中，将利用上面公开的附图详细描述根据如上配置的本公开的另一个示例性实施例的空气箔片轴承组件200的组装方法和操作。

首先，在本公开的示例性实施例中，当波箔片130被制造成在一个方向上是圆形的时，波箔片130位于轴承箱110的中空部111内侧并且波箔片130的弯曲端部133接合到支撑凹槽115的狭槽113。

因此，当弯曲端部133接合到狭槽113时，波箔片130与在轴承箱110的中空部111的内圆周上的支撑凹槽115的支撑表面紧密接触，而当波箔片130在圆周方向上卷绕时，自由端部位于弯曲端部133上。

然后，在本公开的示例性实施例中，当顶部箔片150在第二方向上圆形卷绕时，顶部箔片150位于波箔片130内侧，并且顶部箔片150的弯曲端部153接合到支撑凹槽115的狭槽113。

因此，当顶部箔片150的弯曲端部153接合到狭槽113时，顶部箔片150与波箔片130内侧的弹性凸块131紧密接触，并且当顶部箔片150在第二圆周方向上卷绕时，自由端部位于弯曲端部153上。

特别地，止挡件170通过支撑凹槽115的两个端部上的台阶171在圆周方向上支撑波箔片130的两个端部。

因此，在本公开的示例性实施例中，通过顶部箔片170的止挡件171，可防止在操作旋转机械期间，具有相对较小厚度的波箔片130通过外部激励或冲击从轴承箱110的中空部111轴向向外(前侧和后侧二者均有)突出。

本发明的示例性实施例可解决波箔片突出到轴承箱的中空部的外侧并与旋转轴1碰撞的问题，并且可进一步增强旋转轴1的旋转支撑性能。

尽管已经结合目前认为是实际的示例性实施例描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。