일반기술

점탄성 포일을 갖는 공기 포일 베어링

베어링 하우징, 제1 단부가 상기 베어링 하우징에 대해 고정되고 제2 단부가 회전축 외면으로부터 소정의 간극을 유지하면서 상기 회전축 외주를 따라 연장된 자유단으로 되어 있는 제1 포일, 그리고 상기 제1 포일과 상기 베어링 하우징 사이에서 상기 제1 포일을 따라 연장되는 점탄성 재료로 된 제2 포일을 포함하는 공기 포일 베어링이 개시되어 있다.본 발명은 고속 회전기기 예를 들면, 항공기용 공조 시스템의 핵심부품인 ACM(air cycle machine) 등의 회전체 지지를 위한 공기 포일 베어링에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 점탄성 재료로 된 포일을 사용하여 진동 감쇠능력을 향상시킴으로써 지지된 회전체의 최고 회전수를 보다 상승시킬 수 있는 공기 포일 베어링에 관한 것이다.공기 포일 베어링은 고속 회전체를 지지하는데 효과적인 베어링 유형이다. 이러한 유형의 베어링에서는 베어링의 진동 감쇠성능이 베어링의 안정성과 직결되며, 안정성이 뛰어날수록 지지된 회전체의 최고 회전수를 보다 높일 수 있다.공기 포일 베어링의 진동 감쇠 메커니즘은 주로 윤활제와 하우징 내면에 설치된 포일이 갖고 있는 탄성력에 의존한다.본 발명의 공기 포일 베어링은 점탄성 재료로 된 점탄성 포일을 구비함으로써, 점탄성 재료가 갖고 있는 감쇠 특성에 기인하여 고속 회전체를 포함하는 시스템의 진동에 있어 그 주기 및 진폭을 크게 개선할 수 있다. 또한, 종래기술에 따른 공기 포일 베어링과 비교하였을 때, 적용된 시스템이 진동 거동에 있어 보다 안정된 형태를 취하도록 하는 장점을 갖고 있다.이러한 점탄성 재료의 우수한 진동 감쇠 성능에 의해 본 발명의 공기 포일 베어링은 종래기술에 따른 포일 베어링과 비교하여 훨씬 높은 회전수까지 회전체가 회전할 수 있도록 한다. 즉, 종래기술에 따른 포일 베어링에 의해 지지되는 기존의 시스템의 회전체를 본 발명의 공기 포일 베어링으로 지지하면, 회전체는 종래에는 불가능하였던 훨씬 높은 회전수로까지 회전할 수 있게 된다.또한, 자동차 등에 사용되는 터보 과급기(turbo charger)에 본 발명의 공기 포일 베어링이 적용되면, 기존의 오일 베어링에 비해 마찰이 적기 때문에, 과급기의 터보래그(turbo lag) 현상을 보다 개선시킬 수 있다.