JPH02173416A - 静圧空気軸受 - Google Patents
静圧空気軸受Info
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- JPH02173416A JPH02173416A JP63329901A JP32990188A JPH02173416A JP H02173416 A JPH02173416 A JP H02173416A JP 63329901 A JP63329901 A JP 63329901A JP 32990188 A JP32990188 A JP 32990188A JP H02173416 A JPH02173416 A JP H02173416A
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Classifications
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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
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- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
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-
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- F16C32/0681—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load
- F16C32/0685—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load for radial load only
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は高圧空気によって軸と軸受を非接触状態で動作
させる静圧空気軸受に関する。
させる静圧空気軸受に関する。
（従来の技術）
ＮＣマシン等の超高速回転が要求される精密加工機に使
用される軸受は多孔質の気孔より高圧空気を噴出させ、
この圧力によって軸と軸受を非接触状態で動作させる空
気軸受が使用される。軸受材としては、ブロンズ、アル
ミニューム、ステンレス等を主体とした金層系材料と黒
鉛、アルミナ等の非金属系材料とがある。
用される軸受は多孔質の気孔より高圧空気を噴出させ、
この圧力によって軸と軸受を非接触状態で動作させる空
気軸受が使用される。軸受材としては、ブロンズ、アル
ミニューム、ステンレス等を主体とした金層系材料と黒
鉛、アルミナ等の非金属系材料とがある。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、金属系材料を用いた場合は寸法の仕上加
工時に気孔に目詰りを生じ、所要量の空気を噴射できな
かったり、過負荷時に焼付きを生ずる等の問題がある。
工時に気孔に目詰りを生じ、所要量の空気を噴射できな
かったり、過負荷時に焼付きを生ずる等の問題がある。
また、非金属系材料としては黒鉛やセラミックスがある
が、焼き物であるため均一な所望の気孔分布を有する軸
受を得ることが難かしい。このため空気噴射量が不均一
になり易く、高精度の空気軸受を得にくい等の問題があ
る。
が、焼き物であるため均一な所望の気孔分布を有する軸
受を得ることが難かしい。このため空気噴射量が不均一
になり易く、高精度の空気軸受を得にくい等の問題があ
る。
さらに、これらの金属系材料又は非金属系材料で空気軸
受を製作した場合は、単一材料であるためにエアハンマ
ーが生じた場合、軸受より噴射する空気流に脈動が生じ
て軸受剛性が著しく低下す軸受を提供することを目的と
する。
受を製作した場合は、単一材料であるためにエアハンマ
ーが生じた場合、軸受より噴射する空気流に脈動が生じ
て軸受剛性が著しく低下す軸受を提供することを目的と
する。
（課題を解決するだめの手段）
本発明は、連続気孔の気孔率が５〜５０チの黒鉛基材の
表面に、該黒鉛基材の連続気孔に接続する連続気孔を有
し、かつその連続気孔の気孔率が黒鉛基材のそれより小
さい層を設けてなる静圧空気軸受に関する。
表面に、該黒鉛基材の連続気孔に接続する連続気孔を有
し、かつその連続気孔の気孔率が黒鉛基材のそれより小
さい層を設けてなる静圧空気軸受に関する。
本発明において連続気孔とは両端が外気と通じている気
孔である。即ち本発明では、軸受体の表面は軸受体の内
部より気孔率が小さいため、軸受外部よυ軸受を透過し
て軸表面に噴出する空気は軸受外部より軸受内部に進入
する際に高圧となり。
孔である。即ち本発明では、軸受体の表面は軸受体の内
部より気孔率が小さいため、軸受外部よυ軸受を透過し
て軸表面に噴出する空気は軸受外部より軸受内部に進入
する際に高圧となり。
軸受内部に進入すると気孔率が太きいために圧力が低下
し９次いで軸受表面から軸表面に噴出する際に再度高圧
となる。このため、軸受体に進入する空気が途中の配管
内でエアノ・ンマーを生じても。
し９次いで軸受表面から軸表面に噴出する際に再度高圧
となる。このため、軸受体に進入する空気が途中の配管
内でエアノ・ンマーを生じても。
軸受体内部の気孔率の大きい部分が空気だまりとなって
いることから、軸受より軸表面に噴出する空気量及び空
気圧力への影響が小さくてすみ、安定した軸受剛性を与
える。
いることから、軸受より軸表面に噴出する空気量及び空
気圧力への影響が小さくてすみ、安定した軸受剛性を与
える。
黒鉛基材の材質は特に制限はないが人造黒鉛質のものが
気孔が所望のものが得られ易く好捷しい。
気孔が所望のものが得られ易く好捷しい。
黒鉛基材の連続気孔が５チ未満であると空気だまりとし
ての効果がなく１表面層をＳｉＣにする場合には層の厚
さが薄すぎて実用的でない。一方連続気孔が５０チを越
えると機械的強度が低下する。
ての効果がなく１表面層をＳｉＣにする場合には層の厚
さが薄すぎて実用的でない。一方連続気孔が５０チを越
えると機械的強度が低下する。
また表面層の連続気孔の気孔率は黒鉛基材のそれより小
さく形成されるが、好ましい範囲は３〜３０ｑ６である
。小さすぎると噴出する空気の蛍が少なくなシ、大きす
ぎると空気の噴出量が多くなりすぎ脈動の原因となる。
さく形成されるが、好ましい範囲は３〜３０ｑ６である
。小さすぎると噴出する空気の蛍が少なくなシ、大きす
ぎると空気の噴出量が多くなりすぎ脈動の原因となる。
軸受の表面層は基材表面をＳｉＣに転化した層が、黒鉛
基材と表面層の密着性がよく、かつ黒鉛基材の連続気孔
と表面層の連続気孔との接続がよいので好ましい。
基材と表面層の密着性がよく、かつ黒鉛基材の連続気孔
と表面層の連続気孔との接続がよいので好ましい。
（実施例）
次妬本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例になる多孔質静圧空気軸受１の
組立状態を示す断面図で、３は第１表に示す気孔率及び
平均気孔径を有し、内径５０票。
組立状態を示す断面図で、３は第１表に示す気孔率及び
平均気孔径を有し、内径５０票。
外径９０＋＋＋ｍ及び長さ５０ＴＩｍの人造黒鉛基材、
２は高温でＳｉＯガスにより黒鉛基材３の表面を８ｉＣ
に転化した第１表に示す気孔率を有するＳｉＣ層。
２は高温でＳｉＯガスにより黒鉛基材３の表面を８ｉＣ
に転化した第１表に示す気孔率を有するＳｉＣ層。
４は黒鉛基材３を補強する鋼製の金属カバーである。Ｓ
ｉＣの表面は第２図に示すように部分的に黒鉛３′が共
存する組織である。この共存状態は第２図の部分拡大図
である第３図に示すように、黒鉛３′はその占める面積
が外表面ａ＠は小さく内面（ｂ側）に入るほど増大する
連続変化を示し、黒鉛３′が多孔質なのに対し、 Ｓｉ
Ｃは緻密な組織罠なっている。
ｉＣの表面は第２図に示すように部分的に黒鉛３′が共
存する組織である。この共存状態は第２図の部分拡大図
である第３図に示すように、黒鉛３′はその占める面積
が外表面ａ＠は小さく内面（ｂ側）に入るほど増大する
連続変化を示し、黒鉛３′が多孔質なのに対し、 Ｓｉ
Ｃは緻密な組織罠なっている。
第１図において、金属カバー４の上部に設けた空気孔５
からコンプレッサー（図示せず）からの高圧空気を矢印
へのように流してやると、高圧空気は黒鉛基材３におけ
る軸に対して外側となると接する内側のＳｉ０層２の黒
鉛部分から矢印Ｃのように軸面に噴出する。
からコンプレッサー（図示せず）からの高圧空気を矢印
へのように流してやると、高圧空気は黒鉛基材３におけ
る軸に対して外側となると接する内側のＳｉ０層２の黒
鉛部分から矢印Ｃのように軸面に噴出する。
なお静圧空気軸受１から噴出する空気ｉ：はＳｉ０層２
の厚みを加減することで容易に設定できる。
の厚みを加減することで容易に設定できる。
即ちＳｉ０層２の厚さを太きくすれば第３図における黒
鉛３′のａからｂ方向への角度θが小さくなり。
鉛３′のａからｂ方向への角度θが小さくなり。
従ってＳｉ０層２における黒鉛３′の占める面積が小さ
くなって噴出空気量を少なくできる。逆にＳｉＣ層の厚
さを小さくすればθが太きく従って黒鉛３′の占める面
積が大きくなって噴出空気量を多ぐすることができる。
くなって噴出空気量を少なくできる。逆にＳｉＣ層の厚
さを小さくすればθが太きく従って黒鉛３′の占める面
積が大きくなって噴出空気量を多ぐすることができる。
上記静圧空気軸受にコンプレッサーからゲージ圧５ ｋ
ｇ ｆ ７ｃｍ”の空気圧をかけ、軸受内径に標準状態
で第１表に示す量の空気を噴射させて軸受内に軸を６０
０Ｏｒｐｍで回転させた。次−で空気の供給を止め、同
時に軸を回転させているモーターを停止させ、軸の回転
が止まるまで待ってから軸受の焼付きの有無を確認した
結果、実施例のものは焼付は見られず、軸及び軸受とも
に損傷は認められなかった。これに対し、比較例１の軸
受は偏摩耗を起し、比較例２の軸受は軸に引掻き傷が見
られ。
ｇ ｆ ７ｃｍ”の空気圧をかけ、軸受内径に標準状態
で第１表に示す量の空気を噴射させて軸受内に軸を６０
０Ｏｒｐｍで回転させた。次−で空気の供給を止め、同
時に軸を回転させているモーターを停止させ、軸の回転
が止まるまで待ってから軸受の焼付きの有無を確認した
結果、実施例のものは焼付は見られず、軸及び軸受とも
に損傷は認められなかった。これに対し、比較例１の軸
受は偏摩耗を起し、比較例２の軸受は軸に引掻き傷が見
られ。
軸受が
部欠損していた。
第
表
１・・・静圧空気軸受
３・・・黒鉛基材
５・・・空気孔
２・・・ＳｉＣ層
４・・・金属カバー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、連続する気孔（連続気孔）の気孔率が５〜５０％の
黒鉛基材の表面に、該黒鉛基材の連続気孔に接続する連
続気孔を有し、かつその連続気孔の気孔率が黒鉛基材の
それより小さい層を設けてなる静圧空気軸受。 ２、黒鉛基材の気孔率より小さい層が、黒鉛基材の表面
をＳｉＣに転化した層である請求項１記載の静圧空気軸
受。 ３、黒鉛基材表面に設ける層の連続気孔の気孔率が３〜
３０％である請求項１又は２記載の静圧空気軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63329901A JPH02173416A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 静圧空気軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63329901A JPH02173416A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 静圧空気軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02173416A true JPH02173416A (ja) | 1990-07-04 |
Family
ID=18226525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63329901A Pending JPH02173416A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 静圧空気軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02173416A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107320A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-08 | Ngk Insulators Ltd | 静圧気体軸受け及びその製造法 |
| WO2009054560A1 (en) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Korea Institute Of Science And Technology | Bearing seal for gas turbine |
-
1988
- 1988-12-27 JP JP63329901A patent/JPH02173416A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107320A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-08 | Ngk Insulators Ltd | 静圧気体軸受け及びその製造法 |
| WO2009054560A1 (en) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Korea Institute Of Science And Technology | Bearing seal for gas turbine |
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