JPH04266615A - 静圧多孔質気体軸受 - Google Patents
静圧多孔質気体軸受Info
- Publication number
- JPH04266615A JPH04266615A JP2720691A JP2720691A JPH04266615A JP H04266615 A JPH04266615 A JP H04266615A JP 2720691 A JP2720691 A JP 2720691A JP 2720691 A JP2720691 A JP 2720691A JP H04266615 A JPH04266615 A JP H04266615A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- bearing surface
- porous
- porous gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、精密機械，超精密機械
等の主軸や回転テーブル等に好適に用いられる静圧多孔
質気体軸受の改良に関する。
等の主軸や回転テーブル等に好適に用いられる静圧多孔
質気体軸受の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の静圧多孔質気体軸受とし
ては、例えば実開平１−７５６２４号に提案されたもの
がある。その代表的なものは、固定のハウジングの内側
に円筒状の回転部材が回転自在に非接触で支承されたも
のであり、回転部材は円筒状のラジアル受面の両端部に
外向フランジ状の鍔部を有している。この回転部材の被
承面であるラジアル受面と対向するハウジングの内周面
には、短円筒状の多孔質材が固定されおり、その円筒状
内周面がラジアル軸受面を形成するとともに、前記フラ
ンジ状の鍔部と対向する端面がスラスト軸受面を形成し
ている。しかして、このスラスト軸受面と対向するフラ
ンジ状の鍔部の内側面であるスラスト受面には、軸受す
きま内の気体の大気への排出部の隙間と同程度の深さの
ポケットを形成している。このポケットは、多孔質材か
ら軸受すきまに噴出させた圧縮空気の圧力溜めとして機
能し、これにより軸受の耐スラスト負荷能力を大きく向
上させている。
ては、例えば実開平１−７５６２４号に提案されたもの
がある。その代表的なものは、固定のハウジングの内側
に円筒状の回転部材が回転自在に非接触で支承されたも
のであり、回転部材は円筒状のラジアル受面の両端部に
外向フランジ状の鍔部を有している。この回転部材の被
承面であるラジアル受面と対向するハウジングの内周面
には、短円筒状の多孔質材が固定されおり、その円筒状
内周面がラジアル軸受面を形成するとともに、前記フラ
ンジ状の鍔部と対向する端面がスラスト軸受面を形成し
ている。しかして、このスラスト軸受面と対向するフラ
ンジ状の鍔部の内側面であるスラスト受面には、軸受す
きま内の気体の大気への排出部の隙間と同程度の深さの
ポケットを形成している。このポケットは、多孔質材か
ら軸受すきまに噴出させた圧縮空気の圧力溜めとして機
能し、これにより軸受の耐スラスト負荷能力を大きく向
上させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の静圧多孔質気体軸受にあっては、軸方向のスラスト
荷重が回転軸の中心に負荷された場合は高いスラスト負
荷容量を示すものの、スラスト荷重が回転軸の中心から
半径方向に外れ、偏心荷重として負荷された場合、ある
いはモーメント荷重が負荷された場合には、満足すべき
負荷容量増大効果が得られないという問題点があった。
来の静圧多孔質気体軸受にあっては、軸方向のスラスト
荷重が回転軸の中心に負荷された場合は高いスラスト負
荷容量を示すものの、スラスト荷重が回転軸の中心から
半径方向に外れ、偏心荷重として負荷された場合、ある
いはモーメント荷重が負荷された場合には、満足すべき
負荷容量増大効果が得られないという問題点があった。
【０００４】これはすなわち、図３に示すように、スラ
スト受面Ｓに設けられた圧力溜めとしてのポケットＰが
円輪状に連続しているため、このポケットＰのＡ位置に
図の裏側から偏心荷重が負荷されると、そのＡ個所に近
い個所のスラスト軸受すきまが狭くなってその個所の流
体圧が高まり、負荷を支えようとするが、せっかくＡ部
分に発生した高圧が流体の流れ抵抗が小さいポケットＰ
内を通って矢符号イ，ロで示す円周方向に逃げてしまい
、負荷された偏心荷重に対抗できる十分な大きさの高い
圧力が得られないからである。
スト受面Ｓに設けられた圧力溜めとしてのポケットＰが
円輪状に連続しているため、このポケットＰのＡ位置に
図の裏側から偏心荷重が負荷されると、そのＡ個所に近
い個所のスラスト軸受すきまが狭くなってその個所の流
体圧が高まり、負荷を支えようとするが、せっかくＡ部
分に発生した高圧が流体の流れ抵抗が小さいポケットＰ
内を通って矢符号イ，ロで示す円周方向に逃げてしまい
、負荷された偏心荷重に対抗できる十分な大きさの高い
圧力が得られないからである。
【０００５】一般に、気体軸受に負荷されるスラスト荷
重が回転中心にかかることは少なく、殆どの場合は偏心
荷重である。そのため、気体軸受の設計にあたっては、
偏心荷重に対する負荷容量を重視しなければならないに
もかかわらず、従来の静圧多孔質気体軸受では上記の如
くポケットを設けた効果が偏心荷重に対して不十分であ
り、より高いスラスト負荷容量を有する静圧多孔質気体
軸受が望まれていた。
重が回転中心にかかることは少なく、殆どの場合は偏心
荷重である。そのため、気体軸受の設計にあたっては、
偏心荷重に対する負荷容量を重視しなければならないに
もかかわらず、従来の静圧多孔質気体軸受では上記の如
くポケットを設けた効果が偏心荷重に対して不十分であ
り、より高いスラスト負荷容量を有する静圧多孔質気体
軸受が望まれていた。
【０００６】そこで本発明は、偏心荷重でポケット部に
発生した圧力を他に逃がさないようにして、より高いス
ラスト負荷容量を有する静圧多孔質気体軸受を提供する
ことを目的としている。
発生した圧力を他に逃がさないようにして、より高いス
ラスト負荷容量を有する静圧多孔質気体軸受を提供する
ことを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、一方の軸受部
材に取付けた多孔質部材の一方の軸受面が他方の軸受部
材に設けた他方の軸受面と軸受すきまを介して対向し、
前記一方の軸受面から気体が噴出する静圧多孔質気体軸
受において、前記一方の軸受面と他方の軸受面との少な
くとも一方は、円周方向に複数個のポケットを有し、隣
合うポケット同士の間及びポケットと大気との間にはそ
れぞれランド部が存在することを特徴とする。
材に取付けた多孔質部材の一方の軸受面が他方の軸受部
材に設けた他方の軸受面と軸受すきまを介して対向し、
前記一方の軸受面から気体が噴出する静圧多孔質気体軸
受において、前記一方の軸受面と他方の軸受面との少な
くとも一方は、円周方向に複数個のポケットを有し、隣
合うポケット同士の間及びポケットと大気との間にはそ
れぞれランド部が存在することを特徴とする。
【０００８】
【作用】ランド部においては、流体の流れ抵抗が極めて
大きい。各ポケットに発生した高圧力は、隣合うポケッ
ト同士の間のランド部並びにポケットと大気との間のラ
ンド部で遮られ、他へ逃げることがない。このため、あ
るポケットに偏心荷重が作用した場合、そのポケット内
にのみ独立して対抗圧力が維持される。
大きい。各ポケットに発生した高圧力は、隣合うポケッ
ト同士の間のランド部並びにポケットと大気との間のラ
ンド部で遮られ、他へ逃げることがない。このため、あ
るポケットに偏心荷重が作用した場合、そのポケット内
にのみ独立して対抗圧力が維持される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の静圧多孔質気体軸受の一実施例
の縦断面図であり、一方の軸受部材である固定のハウジ
ング１の内側に、他方の軸受部材である回転部材２が回
転自在に支持されている。回転部材２の円筒部の両軸端
には、外向フランジ状の鍔部３，３が固設してある。そ
のうち少なくとも一方の鍔部３は、ハウジング１への回
転部材２の組付けを考慮して、着脱可能にネジ止めされ
ている。
する。図１は、本発明の静圧多孔質気体軸受の一実施例
の縦断面図であり、一方の軸受部材である固定のハウジ
ング１の内側に、他方の軸受部材である回転部材２が回
転自在に支持されている。回転部材２の円筒部の両軸端
には、外向フランジ状の鍔部３，３が固設してある。そ
のうち少なくとも一方の鍔部３は、ハウジング１への回
転部材２の組付けを考慮して、着脱可能にネジ止めされ
ている。
【００１０】ハウジング１の内周面には、２個の短円筒
状の多孔質部材４，４が軸方向に若干の間隔をおいて固
定されている。またハウジング１には、その外周面から
多孔質部材４，４の外周面に至る給気孔５，５が設けて
あり、この給気孔５，５を経て多孔質部材４，４に圧縮
空気を送り込む構造になっている。各多孔質部材４の内
周面４ａはラジアル軸受面であって、ラジアル軸受すき
ま６，６を介してラジアル受面である回転部材２の外周
面２ａに対向している。また、各多孔質部材４の円環状
の外側面４ｂはスラスト軸受面とされている。これに対
して、回転部材２の各鍔部３の内側面３ａはスラスト受
面とされ、一方の軸受面である前記スラスト軸受面（４
ｂ）が、他方のスラスト軸受面である前記スラスト受面
（３ａ）とスラスト軸受すきま７を介して対向している
。
状の多孔質部材４，４が軸方向に若干の間隔をおいて固
定されている。またハウジング１には、その外周面から
多孔質部材４，４の外周面に至る給気孔５，５が設けて
あり、この給気孔５，５を経て多孔質部材４，４に圧縮
空気を送り込む構造になっている。各多孔質部材４の内
周面４ａはラジアル軸受面であって、ラジアル軸受すき
ま６，６を介してラジアル受面である回転部材２の外周
面２ａに対向している。また、各多孔質部材４の円環状
の外側面４ｂはスラスト軸受面とされている。これに対
して、回転部材２の各鍔部３の内側面３ａはスラスト受
面とされ、一方の軸受面である前記スラスト軸受面（４
ｂ）が、他方のスラスト軸受面である前記スラスト受面
（３ａ）とスラスト軸受すきま７を介して対向している
。
【００１１】この実施例の場合、他方のスラスト軸受面
である円環状のスラスト受面（３ａ）は、円周方向に複
数個のポケット１０を有し、隣合うポケット同士の間は
放射状のランド部１１で仕切られている（図２参照）。 更に、ポケット１０と大気との間、すなわちポケット外
周側には円環状の外周ランド部１２が、またポケット内
周側には円環状の内周ランド部１３が存在する。各ラン
ド部１１，１２，１３は同一平面上に連続している。こ
れに対して、各ポケット１０は、例えば深さｄが気体排
出部のすきま８の幅ｗと同じ程度の扇形の凹部をなして
互いに独立している。
である円環状のスラスト受面（３ａ）は、円周方向に複
数個のポケット１０を有し、隣合うポケット同士の間は
放射状のランド部１１で仕切られている（図２参照）。 更に、ポケット１０と大気との間、すなわちポケット外
周側には円環状の外周ランド部１２が、またポケット内
周側には円環状の内周ランド部１３が存在する。各ラン
ド部１１，１２，１３は同一平面上に連続している。こ
れに対して、各ポケット１０は、例えば深さｄが気体排
出部のすきま８の幅ｗと同じ程度の扇形の凹部をなして
互いに独立している。
【００１２】次に作用を述べる。ハウジング１の給気孔
５から圧縮空気を供給すると、その圧縮空気は多孔質部
材４内を通り、その内周面４ａ（ラジアル軸受面）及び
外側面４ｂ（スラスト軸受面）から均一に噴出する。こ
れにより、ラジアル軸受すきま６，６及びスラスト軸受
すきま７，７に圧力の高い空気層が形成されて、回転部
材２はハウジング１に非接触に浮上支持される。噴出し
た圧縮空気は気体排出部のすきま８から大気中へ連続し
て流出するが、スラスト受面（３ａ）にある各ポケット
１０は圧力溜りとなり、空気圧が高くなって静圧多孔質
気体軸受のスラスト負荷容量を増大させる。 また、
回転部材２の鍔部３の外側面３ｂ側に偏心荷重が負荷さ
れた場合は、鍔３が押されて内側に傾き、スラスト軸受
すきま７が部分的に狭められて、偏心荷重負荷個所に近
い位置にあるポケット１０の圧力が高まる。この圧力の
高いポケット１０内の空気は、より圧力が小さい隣りの
ポケット１０や大気中へ流れ出ようとしても、周囲を囲
んでいる放射状のランド部１１や外周ランド部１２のス
ラスト軸受すきま７が狭く、流れ抵抗が大きいため、流
出が抑制される。すなわち、圧力の高められたポケット
１０内では、従来の連続ポケットのようにその圧力が円
周方向や径方向へ逃げたりせずに、当該ポケット１０内
で維持される。そのため、偏心荷重に対しても十分な負
荷容量が得られる。
５から圧縮空気を供給すると、その圧縮空気は多孔質部
材４内を通り、その内周面４ａ（ラジアル軸受面）及び
外側面４ｂ（スラスト軸受面）から均一に噴出する。こ
れにより、ラジアル軸受すきま６，６及びスラスト軸受
すきま７，７に圧力の高い空気層が形成されて、回転部
材２はハウジング１に非接触に浮上支持される。噴出し
た圧縮空気は気体排出部のすきま８から大気中へ連続し
て流出するが、スラスト受面（３ａ）にある各ポケット
１０は圧力溜りとなり、空気圧が高くなって静圧多孔質
気体軸受のスラスト負荷容量を増大させる。 また、
回転部材２の鍔部３の外側面３ｂ側に偏心荷重が負荷さ
れた場合は、鍔３が押されて内側に傾き、スラスト軸受
すきま７が部分的に狭められて、偏心荷重負荷個所に近
い位置にあるポケット１０の圧力が高まる。この圧力の
高いポケット１０内の空気は、より圧力が小さい隣りの
ポケット１０や大気中へ流れ出ようとしても、周囲を囲
んでいる放射状のランド部１１や外周ランド部１２のス
ラスト軸受すきま７が狭く、流れ抵抗が大きいため、流
出が抑制される。すなわち、圧力の高められたポケット
１０内では、従来の連続ポケットのようにその圧力が円
周方向や径方向へ逃げたりせずに、当該ポケット１０内
で維持される。そのため、偏心荷重に対しても十分な負
荷容量が得られる。
【００１３】なお、この実施例では、ラジアル軸受すき
ま６，６の圧力が高く保たれるから、内周ランド部１３
は無くても、ランド部１１により仕切られた隣合うポケ
ット１０，１０同士は、連通しない。しかし、ラジアル
軸受すきま６，６が設けられないで、ポケット１０の内
周部が大気に連通するような構造の場合には、内周ラン
ド部１３はポケット１０内の圧力を高く維持するために
必要である。
ま６，６の圧力が高く保たれるから、内周ランド部１３
は無くても、ランド部１１により仕切られた隣合うポケ
ット１０，１０同士は、連通しない。しかし、ラジアル
軸受すきま６，６が設けられないで、ポケット１０の内
周部が大気に連通するような構造の場合には、内周ラン
ド部１３はポケット１０内の圧力を高く維持するために
必要である。
【００１４】また、ランド部１１は必ずしも放射状とは
限らず、外周ランド部１２は必ずしも円環状とは限らな
い。また、上記実施例では、静圧多孔質気体軸受の回転
側部材である鍔３の内側面３ａ（スラスト受面）にポケ
ット１０を設けたが、ポケット１０を固定側部材である
多孔質部材４の外側面４ｂ（スラスト軸受面）の方に形
成しても構わないし、スラスト受面とスラスト軸受面と
の双方に形成しても良い。
限らず、外周ランド部１２は必ずしも円環状とは限らな
い。また、上記実施例では、静圧多孔質気体軸受の回転
側部材である鍔３の内側面３ａ（スラスト受面）にポケ
ット１０を設けたが、ポケット１０を固定側部材である
多孔質部材４の外側面４ｂ（スラスト軸受面）の方に形
成しても構わないし、スラスト受面とスラスト軸受面と
の双方に形成しても良い。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の静圧多孔
質気体軸受は、一方の軸受面と他方の軸受面との少なく
とも一方が円周方向に複数個のポケットを有し、隣合う
ポケットの間にはランド部があり、ポケットと大気との
間にもランド部が存在するものとして、あるポケットに
発生した高圧力はそれらのランド部で遮られて他へ逃げ
ることがないものとした。このため、あるポケット部分
に偏心荷重が作用した場合、当該ポケット内にのみ独立
して対抗圧力が維持されて、その結果、偏心荷重に十分
に対応可能な高いスラスト負荷容量を有する静圧多孔質
気体軸受を提供することができる。
質気体軸受は、一方の軸受面と他方の軸受面との少なく
とも一方が円周方向に複数個のポケットを有し、隣合う
ポケットの間にはランド部があり、ポケットと大気との
間にもランド部が存在するものとして、あるポケットに
発生した高圧力はそれらのランド部で遮られて他へ逃げ
ることがないものとした。このため、あるポケット部分
に偏心荷重が作用した場合、当該ポケット内にのみ独立
して対抗圧力が維持されて、その結果、偏心荷重に十分
に対応可能な高いスラスト負荷容量を有する静圧多孔質
気体軸受を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例の縦断面図である。
【図２】図１の他方の軸受面の正面図である。
【図３】従来のスラスト受面（他方の軸受面）の正面図
である。
である。
１ ハウジング（一方の軸受部材）２ 回
転部材 （他方の軸受部材）３ａ スラスト受面（
他方の軸受面）４ 多孔質部材 ４ｂ スラスト軸受面（一方の軸受面）７ 軸
受すきま（スラスト） １０ ポケット
転部材 （他方の軸受部材）３ａ スラスト受面（
他方の軸受面）４ 多孔質部材 ４ｂ スラスト軸受面（一方の軸受面）７ 軸
受すきま（スラスト） １０ ポケット
Claims (1)
- 【請求項１】 一方の軸受部材に取付けた多孔質部材
の一方の軸受面が他方の軸受部材に設けた他方の軸受面
と軸受すきまを介して対向し、前記一方の軸受面から気
体が噴出する静圧多孔質気体軸受において、前記一方の
軸受面と他方の軸受面との少なくとも一方は、円周方向
に複数個のポケットを有し、該隣合うポケットの間には
ランド部があり、前記ポケットと大気との間にはランド
部が存在することを特徴とする静圧多孔質気体軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2720691A JPH04266615A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 静圧多孔質気体軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2720691A JPH04266615A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 静圧多孔質気体軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04266615A true JPH04266615A (ja) | 1992-09-22 |
Family
ID=12214629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2720691A Pending JPH04266615A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 静圧多孔質気体軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04266615A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19859578A1 (de) * | 1998-12-22 | 2000-07-27 | Siemens Ag | Standrolle zur Führung eines Riemens |
| US20190376556A1 (en) * | 2018-06-11 | 2019-12-12 | Trane International Inc. | Porous gas bearing |
| US10753392B2 (en) | 2018-06-11 | 2020-08-25 | Trane International Inc. | Porous gas bearing |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP2720691A patent/JPH04266615A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19859578A1 (de) * | 1998-12-22 | 2000-07-27 | Siemens Ag | Standrolle zur Führung eines Riemens |
| DE19859578C2 (de) * | 1998-12-22 | 2001-01-25 | Siemens Ag | Standrolle zur Führung eines Riemens |
| US20190376556A1 (en) * | 2018-06-11 | 2019-12-12 | Trane International Inc. | Porous gas bearing |
| US10753392B2 (en) | 2018-06-11 | 2020-08-25 | Trane International Inc. | Porous gas bearing |
| US10774873B2 (en) * | 2018-06-11 | 2020-09-15 | Trane International Inc. | Porous gas bearing |
| US11473621B2 (en) | 2018-06-11 | 2022-10-18 | Trane International Inc. | Porous gas bearing |
| US11867230B2 (en) | 2018-06-11 | 2024-01-09 | Trane International Inc. | Porous gas bearing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4090743A (en) | Fluid bearing including both hydrodynamic and hydrostatic bearings | |
| US4285551A (en) | Fluid bearing | |
| US4514099A (en) | Hydrodynamic bearing assembly | |
| JPH0233889B2 (ja) | ||
| US3058787A (en) | High speed shaft bearing lubrication | |
| US4289264A (en) | Uniform load piston ring | |
| JPS6014016Y2 (ja) | 静液圧軸受 | |
| US3370897A (en) | Thrust bearing | |
| US3726573A (en) | High rigidity fluid bearings | |
| US3837716A (en) | Air, gas or fluid bearings | |
| US3472565A (en) | Externally pressurized bearing structure | |
| JP2003083325A (ja) | スクイーズフィルムダンパー軸受 | |
| US3702719A (en) | Integrated journal and thrust bearing | |
| US4013326A (en) | Gas bearing roll shell assembly with preload means | |
| JPH04266615A (ja) | 静圧多孔質気体軸受 | |
| US20040146233A1 (en) | Thrust roller bearing assembly | |
| JP3396290B2 (ja) | スピンドルヘッド | |
| US3575476A (en) | Gas bearing | |
| US3639791A (en) | Hydrostatic air bearing | |
| KR940021954A (ko) | 유체베어링장치 | |
| JPH06173952A (ja) | 静圧流体軸受 | |
| JP3123742B2 (ja) | 静圧気体軸受 | |
| JP2560501Y2 (ja) | 動圧軸受 | |
| JP3693749B2 (ja) | スラスト動圧軸受 | |
| US3851935A (en) | Pivoted pad bearings |