JPH04113023A - 静圧軸受け構造 - 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、回転体と、この回転体を回転可能に支持する
軸受は体との間のクリアランスに、加圧気体を導入して
、回転体を非接触にて回転させる静圧軸受は構造に関す
る。

［従来の技術］ 通常、静圧軸受けの軸受は体には、回転体と軸受は体と
の間のクリアランスに加圧気体を導入するための複数の
気体導入孔が設けられている。

更に最近では、前記クリアランスに対する前記気体導入
孔からの加圧気体の吹き出し面積を拡大して、回転時に
おける回転体の剛性や安定性を向上させるため、第５図
に示すように、軸受は体ｌｌの内周側において、気体導
入孔１２の吹き出し口部分に凹部１３を設けると共に、
この凹部１３内に回転体１４と対向する多孔質部材１５
を嵌着し、この多孔質部材１５を介して加圧気体を軸受
は体１１と回転体１４との間に供給するようにしたもの
が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の如く単に多孔質部材１５を気体導入孔１
２の吹き出し口付近に設けて、加圧気体の吹き出し面積
を拡大しただけでは、回転時における回転体の剛性及び
安定性を満足いくまでに向上させることができなかった
。これは、多孔質部材１５の吹き出し面上において、気
体導入孔１２に近い部位はど吹き出し圧力が高く、気体
導入孔１２から遠ざかるに従い次第に圧力が低くなると
いう圧力分布（第５図に一点鎖線で示す）が形成される
ためと考えられる。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的
は、多孔質部材から吹き出される加圧気体の圧力分布を
均一化することにより、回転時における回転体の剛性及
び安定性を十分に確保することができる静圧軸受は構造
を提供することにある。

［課題を解決するための手段及び作用：：上記課題を解
決するために本発明は、回転体と、この回転体を回転可
能に支持する軸受は体と、この軸受は体に設けられ、前
記回転体と軸受は体との間のクリアランスに気体を導入
する気体導入通路とを備えた静圧軸受は構造であって、
前記気体導入通路の開口部近傍には、前記回転体に対向
すると共に、前記通路に連通ずる連続気孔を備えた多孔
質部材が配設され、かつ、この多孔質部材と前記軸受は
体との間には、前記多孔質部材の連続気孔に連通ずる空
隙が設けられている。

この構成によれば、多孔質部材と軸受は体との間に設け
られた空隙内の圧力と、回転体と軸受は体との間のクリ
アランスの圧力とが等しくなるように加圧気体が多孔質
部材内を流通するため、気体導入通路から遠（離れた多
孔質部材の端部にまで加圧気体が十分に行き渡る。これ
により、回転体と対向する多孔質部材の気体吹き畠し面
全体にわたり、加圧気体の圧力分布が均一化される。そ
の結果、静圧による回転体の保持性が高められ、回転時
における回転体の剛性及び安定性が向上する。

このような理由から、加圧気体を気体導入通路から遠く
離れた多孔質部材の端部にまで十分に行き渡らせるため
には、前記空隙が多孔質部材の外周部に隣接して設けら
れていることが好ましい。

また、前記多孔質部材は、炭化珪素焼結材料、窒化珪素
焼結材料又はアルミナ焼結材料によって形成されている
ことが好ましい。

その理由は、−船釣なスポンジチタンや砲金系金属にて
形成された多孔質部材を使用する場合に比較し、前記材
料は熱膨張が小さく、回転時に発生する熱によってクリ
アランスが変化しないため、常に回転体を安定回転させ
ることができるからである。また、前記材料によれば、
外部からの気体の導入が何らかの原因でストップし、回
転体と軸受は体が接触する場合においても、多孔質部材
の損傷が少ない。更に、前記材料は水分等に影響される
ことがなく、多孔質部材の加工時に孔が目詰まりするこ
とが少なく、仮に目詰まりしても洗浄によって目詰まり
を解消することが容易だからである。

［実施例］ 以下に、本発明をラジアル軸受けに具体化した一実施例
を図面に従って説明する。

第１図に示すように、軸受けの固定側である円筒状の軸
受は体ｌ　（外径５０φ）には、回転体としての回転軸
２が挿通され、２０〜２００μｍのクリアランスＣを隔
てて回転可能に支持されている。

第１．２図に示すように、前記軸受は体１には、その内
周部において前後に並ぶ二位置に、一対の環状凹部３（
一方のみ図示）が刻設されている。

更に、これら各環状凹部３内の前後両縁には、それぞれ
深さ１ｍｍ、幅５ｍｍの一対の溝４が環状に形成されて
いる。

また、これら溝４の中間位置で、軸受は体ｌの断面を四
等分する各位置には、軸受は体１の外部と前記環状凹部
３とを連通させる気体導入通路としての気体導入孔５か
それぞれ設けられている。

尚、これら気体導入孔５は、エアーコンプレッサ（図示
略）と接続され、加圧空気が供給される。

更に、軸受は体１の各環状凹部３内には、気孔率が４０
〜５０％、平均気孔径が１〜２μｍの炭化珪素焼結材料
によってスリーブ状に形成された多孔質部材６かそれぞ
れ嵌着されている。その結果、前記溝４の開口側がこの
多孔質部材６によって閉塞され、谷溝４は環状の空隙Ｖ
を構成する。

尚、多孔質部材６は多数の連続気孔を有するため、この
多孔質部材６を介して、気体導入孔５、溝４及び軸受は
体１と回転軸２との間のクリアランスＣが互いに連通さ
れている。

さて、上記軸受けにおいて、エアーコンプレッサが駆動
されると、圧力が１．５〜５．　０ｋｇ／ｃＪの加圧空
気が各気体導入孔５に供給される。この加圧空気は、各
気体導入孔５から対応する多孔質部材６の微細気孔を通
過して、回転軸２と対向する多孔質部材６の空気吹き出
し面（内周面）側に供給される。その結果、軸受は体１
と回転軸２との間に加圧空気か行き渡り、回転軸２は軸
受は体１及び多孔質部材６に対して所定のクリアランス
Ｃを隔てて浮上支持される。

特に、各多孔質部材６の空気吹き出し面の背後にあって
、スリーブ状の多孔質部材６の両縁部に隣接して設けら
れた空隙Ｖの存在により、気体導入孔５から供給される
加圧空気が、多孔質部材６の連続気孔を通過して、多孔
質部材６の両縁部にまで行き渡る。その結果、各多孔質
部材６の空気吹き出し面上における加圧空気の圧力分布
（第１図に一点鎖線で示す）が均一化される。

従って、本実施例の構成によれば、各多孔質部材６の空
気吹き出し面上における加圧空気の圧力分布が不均一で
あった従来の軸受けよりも、回転時における回転軸２の
剛性及び安定性を更に高めることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、次
のように実施してもよい。即ち、（ａ）前記実施例では
、空隙Ｖを構成する一対の溝４は多孔質部材６の連続気
孔を介して間接的に連通されていたが、両溝４を繋ぐ連
絡溝等を設けて両溝４を直接的に連通させること。

（ｂ）前記実施例では、環状凹部３内の前後両縁部にそ
れぞれ溝４を設けていたが、第３図に示すように、前記
溝４に替えて、スリーブ状多孔質部材６の外周側両縁部
をそれぞれ切欠き形成することにより、環状凹部３内に
前後一対の空隙Ｖを設けること。

（Ｃ）前記実施例では、多孔質部材６をスリーブ状に形
成し、４つの気体導入孔５に共用の多孔質部材としてい
たが、第４図に示すように、各気体導入孔５に対応して
それぞれ別体の多孔質部材６を設けること。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、多孔質部材から吹
き出される加圧気体の圧力分布を均一化することにより
、回転時における回転体の剛性及び安定性を十分に確保
することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した一実施例を示す要部断面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は本発明の
別例を要部断面図、第４図は同じく別例を示す横断面図
、第５図は従来例の要部断面図である。 １・・・軸受は体、２・・・回転体としての回転軸、５
・・・気体導入通路としての気体導入孔、６・・・多孔
質部材、■・・・空隙。 特許出願人　　イビデン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　回転体（２）と、この回転体（２）を回転可能に支
   持する軸受け体（１）と、この軸受け体（１）に設けら
   れ、前記回転体（２）と軸受け体（１）との間のクリア
   ランスに気体を導入する気体導入通路（５）とを備えた
   静圧軸受け構造であって、 前記気体導入通路（５）の開口部近傍には、前記回転体
   （２）に対向すると共に、前記通路（５）に連通する連
   続気孔を備えた多孔質部材（６）が配設され、かつ、こ
   の多孔質部材（６）と前記軸受け体（１）との間には、
   前記多孔質部材（６）の連続気孔に連通する空隙（Ｖ）
   が設けられていることを特徴とする静圧軸受け構造。 ２　前記空隙（Ｖ）は多孔質部材（６）の外周部に隣接
   して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の
   静圧軸受け構造。 ３　前記多孔質部材（６）は、炭化珪素焼結材料、窒化
   珪素焼結材料又はアルミナ焼結材料によって形成されて
   いることを特徴とする請求項１又は２に記載の静圧軸受
   け構造。