JPH03292413A - 多孔質体軸受ユニット - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）のテープ製
造用小型回転機器、小型ディスク検査用小型回転機器等
に用いられる多孔質気体軸受ユニットに関する。

〔従来の技術〕

従来の多孔質気体軸受ユニットとしては、例えば第３図
及び第４図に示されるようなものがある。

第３図に示す第１従来例（特開昭６３−８８３１７号公
報）は、軸１が回転部材、ハウジング２が固定部材の場
合である。ラジアル軸受Ｒに２個の円環状の多孔質部材
３、スラスト軸受Ｓに２個の円板状の多孔質部材４を個
々に設け、それぞれの多孔質部材３．４から噴出する気
体圧のバランスをとり全体を組み上げている。軸１は、
それら複数個の多孔質部材３，４から噴出される気体の
圧力によりハウジング２に非接触で支持されている。

第４図に示す第２従来例は、軸ｌが固定され、外輪５が
回転ロールの場合である。軸１に取付けられた円筒状の
１個の多孔質部材６にラジアル軸受Ｒとスラスト軸受Ｓ
の両者の機能を持たせたもので、多孔質部材６の外周面
６Ａから噴出する気体の圧力でラジアル方向の負荷を受
けると共に、多孔質部材６の外周面６Ａ及び一部が露出
した側面６Ｂから噴出する気体が軸１に設けられたフラ
ンジ７と外輪５の側面との間のスラスト軸受すきま８を
抜けて外部に排気される排気圧力でスラスト方向の負荷
を受ける。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記第１従来例のものは、スラスト軸受
Ｓの２個の円板状の多孔質部材４のそれぞれの絞り率を
同一にすることは困難であるため、左右のスラスト軸受
すきまの寸法ｔ、とｔ２とが同一にならず軸受剛性がア
ンバランスになる。また同様に、ラジアル軸受Ｒの２個
の多孔質部材３のそれぞれの絞り率を同一にすることは
困難であるから、ラジアル軸受すきまの左右の寸法ｔ、
とｔ４とが同一にならず軸受剛性がアンバランスになる
。そのため多孔質気体軸受ユニットに外乱が作用すると
回転精度が悪化するという問題点があった。

一方、上記第２従来例のものは、構造は簡単であるがス
ラスト方向の負荷をラジアル軸受Ｒからの排気圧力で受
けるため、軸受剛性、負荷容量が非常に小さくなってし
まうという問題点があった。

そこで本発明は、上記従来の問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、軸受剛性のアン
バランスを生じることがな（て外乱に対し安定で、かつ
負荷容量の大きい多孔質気体軸受ユニットを提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本出願の発明は、静止部材で
あるハウジング内周面に環状の多孔質部材を取付け、該
多孔質部材の内周に外周面をラジアル受面とする回転軸
を配設し、該回転軸は前記ラジアル受面を挟む軸方向に
離れた二カ所にラジアル受面より大径のっぽ部を有し、
該つば部の相対向する側面に平面状のスラスト受面をそ
れぞれ設け、前記ハウジングと多孔質部材との接触部に
設けた給気キャビティはハウジングに設けた給気孔に連
通し、前記環状の多孔質部材は、内周面を前記ラジアル
受面に対向するラジアル軸受面とし、かつ両端面を前記
スラスト受面に対向するスラスト軸受面としたものであ
る。

又、本出願の他の発明は、固定軸の外周面に環状の多孔
質部材を取付け、該多孔質部材の外周に内周面をラジア
ル軸受面とする回転部材を配設し、該回転部材は前記ラ
ジアル軸受面を挟む軸方向に離れた二カ所にラジアル軸
受面より内径側に突出するつば部を有し、該つば部の相
対する側面に平面状のスラスト軸受面をそれぞれ設け、
前記固定軸と多孔質部材との接触部に設けた給気キャビ
ティは固定軸に設けた給気孔に連通し、前記環状の多孔
質部材は、外周面を前記ラジアル軸受面に対向するラジ
アル受面とし、かつ両端面を前記スラスト軸受面に対向
するスラスト受面としたものである。

〔作用〕

静止部材の給気孔がら給気キャビティに送入された加圧
気体は、１個の円環状の多孔質部材の一方の周面と両端
面とから噴出する。周面がらはラジアル軸受すきまに噴
出する。また、両端面からはスラスト軸受すきまに噴出
する。１個の多孔質部材の絞り率は均一にできるから、
気体はラジアル軸受すきまに均一に噴出でき、したがっ
てラジアル軸受剛性の良好なバランスが得られる。また
、両側のスラスト軸受すきまにも均一に噴出されてスラ
スト軸受剛性の良好なバランスが得られる。

それゆえ、多孔質気体軸受ユニットに外乱が作用しても
回転精度が悪化することはない。

また、スラスト軸受すきまには多孔質部材の端面から直
接に圧力気体が噴出されるから、スラスト軸受剛性が高
く、負荷容量が大きい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の第１実施例を示す縦断面図である。

同図において、回転軸１１は軸方向に離れた両端部に、
半径方向外方に突出するフランジ状のっぽ部１１ａを有
する（一方のつば部１１ａは軸部材１１ｂと分離可能な
別体とされ、ねじＮで一体的に結合されている）。その
各つば部１１ａの内側面が平面状のスラスト受面１２と
されている。これらの相対するスラスト受面１２の間の
中間部には円筒状のラアジアル受面１３が設けである。

回転軸１１を回転自在に支承する環状のハウジング１４
は静止部材であり、内周面１４ａの内径は回転軸１１の
っぽ部１１ａの外径とほぼ同じ大きさに形成されている
。ハウジング１４の内周面１４ａに、環状の多孔質部材
１５が接着またはしまりばめ等の手段で取付けられてい
る。この多孔質部材１５は多孔質グラファイト等よりな
り、内周面をラジアル軸受面１６、両端面をスラスト軸
受面１７として用いるように、切削または研削加工で仕
上げ加工されている。多孔質部材１５の外径面１５ｃに
は円環状の浅い溝からなる給気キャビティ１８が設けら
れている。もっとも、この給気キャビティ１８は、ハウ
ジング１４の内径面１４ａの方に設けてもよい。ハウジ
ング１４には、図外の加圧気体供給源が接続される接続
用ねじ１９を有して半径方向に貫通している給気孔２０
が形成され、この給気孔２０が前記給気キャビティ１８
に連通している。

上記多孔質部材１５のラジアル軸受面１６は、半径方向
のラジアル軸受すきま２２を介して回転軸１１のラアジ
アル受面１３に対向しており、ラジアル受面１３とラジ
アル軸受面１６とでラジアル軸受Ｒが構成される。また
、多孔質部材１５の両端のスラスト軸受面１７は、それ
ぞれ軸方向のスラスト軸受すきま２３を介して軸１１の
スラスト受面１２に対向しており、スラスト受面１２と
基ラスト軸受面１７とでスラスト軸受Ｓが構成される。

ラジアル軸受すきま２２及びスラスト軸受すきま２３は
、いずれもすきま寸法が５〜１０μｍに設定されている
。５μｍより小の場合は、軸１１やハウジング１４等の
熱変形によって作動不能となったり、組立困難になる。

一方、１０μｍより大の場合は、軸受剛性が小さくなる
。

次に作用を説明する。

ハウジング１４の外周面にある接続用ねし１９を用いて
接続された図外の加圧気体供給源からの加圧気体が、給
気孔２０から多孔質部材１５に送られる。その加圧気体
は、多孔質部材１５の内部を通り、ラジアル軸受面１６
及びスラスト軸受面１７に分かれてラジアル軸受すきま
２２とスラスト軸受すきま２３とに噴出する。この場合
、使用されている多孔質部材Ｉ５ば１個のみであり、加
圧気体に対する絞り率の値は一つだけしかない。

それゆえ、ラジアル軸受すきま２２においては加圧気体
は均一な圧力、流量で噴出されて軸受すきま寸法が均一
に保たれる。

また一対のスラスト軸受すきま２３においても、加圧気
体は均一な圧力、流量で噴出されて軸受すきま寸法が均
一に保たれる。

したがってラジアル軸受剛性及びスラスト軸受剛性の良
好なバランスが得られる。多孔質気体軸受ユニントに外
乱が作用しても回転精度が悪化することはない。また、
スラスト軸受すきま２３には多孔質部材１５の両端面の
スラスト軸受面１７から直接に圧力気体が噴出されるが
ら、設計値に近いスラスト軸受剛性と負荷容量が得られ
る。

この多孔質気体軸受ユニットは、構造が簡単なため非常
に安価に提供できる利点もある。

第２図には本発明の第２実施例を示す。

この実施例では、円柱状の固定軸１１１が静止部材で、
ハウジングが回転部材１４１である。すなわち、ハウジ
ング１４１は円環状の胴部１４１Ａと胴部１４１Ａの両
端に取付けられかつ半径方向内方に突出するつば部１４
１Ｂとを有し、その各つば部１４１Ｂの相対する内側面
が平面状のスラスト軸受面１７とされている（両端のっ
ぽ部１４１Ｂは胴部１４１ＡにねじＮで一体的に接合し
である）。その二つのスラスト軸受面１７の間に挟まれ
たハウジングの胴部１４１Ａの内径面が、円筒状のラジ
アル軸受面１６とされている。

円環状の多孔質部材１５は、固定軸１１１の外径面に取
付けられている。多孔質部材１５の外径面がハウジング
のラジアル軸受面１６にラジアル軸受すきま２２を介し
て対向するラアジアル受面１３である。また、多孔質部
材１５の両端面は、ハウジングのスラスト軸受面１７に
スラスト軸受すきま２３を介して対向するスラスト受面
１２である。多孔質部材１５の内径面に環状の浅い溝か
らなる給気キャビティ１８が設けられていて、固定軸１
１１に形成された給気孔２０に連通している。

この第２実施例と前記第１実施例とはハウジング回転と
軸回転との相違があるが、第２実施例の作用・効果は第
１実施例の場合とほぼ同様である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、多孔質気体軸受
ユニットをただ１個の環状の多孔質部材を用いて構成し
、その多孔質部材の外径面または内径面をラジアル軸受
すきまへの圧力気体の噴出面とし、かつ多孔質部材の両
端面をスラスト軸受すきまへの圧力気体の噴出面とした
。そのため、多孔質部材の絞り率が一つに定まり、ラジ
アル軸受すきまにおいてもスラスト軸受すきまにおいて
も均一な軸受すきまが維持でき、その結果、軸受剛性の
バランスが良好で外乱に対し安定であり、かつ設計値通
りの負荷容量を有する多孔質気体軸受ユニットを安価に
提供することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の縦断面図、第２図は本発
明の第２実施例の縦断面図、第３図は第１従来例の多孔
質気体軸受ユニットの縦断面図、第４図は第２従来例の
多孔質気体軸受ユニットの縦断面図である。 図中、１１は回転軸、１１１は固定軸、１２はスラスト
受面、１３はラアジアル受面、１４は静止部材、１４１
は回転部材、１４１Ｂ、ｌｌａはっは部、１５は多孔質
部材、１６はラジアル軸受面、−７はスラスト軸受面、
１８は給気キャヒティ、２０は給気孔である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）静止部材であるハウジング内周面に環状の多孔質
   部材を取付け、該多孔質部材の内周に外周面をラジアル
   受面とする回転軸を配設し、該回転軸は前記ラジアル受
   面を挟む軸方向に離れた二カ所にラジアル受面より大径
   のつば部を有し、該つば部の相対向する側面に平面状の
   スラスト受面をそれぞれ設け、前記ハウジングと多孔質
   部材との接触部に設けた給気キャビティはハウジングに
   設けた給気孔に連通し、前記環状の多孔質部材は、内周
   面を前記ラジアル受面に対向するラジアル軸受面とし、
   かつ両端面を前記スラスト受面に対向するスラスト軸受
   面としたことを特徴とする多孔質気体軸受ユニット。
2. （２）固定軸の外周面に環状の多孔質部材を取付け、該
   多孔質部材の外周に内周面をラジアル軸受面とする回転
   部材を配設し、該回転部材は前記ラジアル軸受面を挟む
   軸方向に離れた二カ所にラジアル軸受面より内径側に突
   出するつば部を有し、該つば部の相対する側面に平面状
   のスラスト軸受面をそれぞれ設け、前記固定軸と多孔質
   部材との接触部に設けた給気キャビティは固定軸に設け
   た給気孔に連通し、前記環状の多孔質部材は、外周面を
   前記ラジアル軸受面に対向するラジアル受面とし、かつ
   両端面を前記スラスト軸受面に対向するスラスト受面と
   したことを特徴とする多孔質気体軸受ユニット。