JPH0457889B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0457889B2 JPH0457889B2 JP60235891A JP23589185A JPH0457889B2 JP H0457889 B2 JPH0457889 B2 JP H0457889B2 JP 60235891 A JP60235891 A JP 60235891A JP 23589185 A JP23589185 A JP 23589185A JP H0457889 B2 JPH0457889 B2 JP H0457889B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spiral
- receiving plate
- flat surface
- bearing
- rotation
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
「産業上の利用分野」
本発明は動圧効果を利用したスパイラル軸受で
あり、詳しくは一方向にのみ動圧が発生して回転
可能なスパイラル軸受に関する。
あり、詳しくは一方向にのみ動圧が発生して回転
可能なスパイラル軸受に関する。
「従来技術」
スパイラル溝による動圧効果を利用した軸受と
しては米国特許第3918773号がある。
しては米国特許第3918773号がある。
このスパイラル軸受はスパイラル溝を固定側平
面に施し、これと対向する回転軸の端面を平面仕
上げとなして、この２つの平面の間に磁性流体を
介在させたものであるが、回転軸が半径方向に移
動するのを阻止するために、固定側平面に接する
回転軸の端面の外周に固定側から環状のリングを
突出させて保持し得るようになしている。なお、
このスパイラル軸受においてはこの環状のリング
を磁化させて磁性流体をリングと回転軸との間に
保持できるようにしている。
面に施し、これと対向する回転軸の端面を平面仕
上げとなして、この２つの平面の間に磁性流体を
介在させたものであるが、回転軸が半径方向に移
動するのを阻止するために、固定側平面に接する
回転軸の端面の外周に固定側から環状のリングを
突出させて保持し得るようになしている。なお、
このスパイラル軸受においてはこの環状のリング
を磁化させて磁性流体をリングと回転軸との間に
保持できるようにしている。
他の従来例としては、特願昭58−134475号（特
開昭60−26814号公報）のスパイラル軸受がある。
このスパイラル軸受は、正転時に動圧効果を生じ
させる方向に形成されたスパイラル溝を、また裏
面には逆回転時に動圧効果を生じさせる方向に形
成されたスパイラル溝をそれぞれ設けた硬質材料
（たとえばセラミツクス）からなる中間板を、一
方が回転し他方が固定された対向する２個の受板
の間に介在させたことを特徴とするスパイラル軸
受であつてテイルテイングパツド型の浮動式スラ
スト軸受に比較して損失動力が1/5以下となるも
のである。
開昭60−26814号公報）のスパイラル軸受がある。
このスパイラル軸受は、正転時に動圧効果を生じ
させる方向に形成されたスパイラル溝を、また裏
面には逆回転時に動圧効果を生じさせる方向に形
成されたスパイラル溝をそれぞれ設けた硬質材料
（たとえばセラミツクス）からなる中間板を、一
方が回転し他方が固定された対向する２個の受板
の間に介在させたことを特徴とするスパイラル軸
受であつてテイルテイングパツド型の浮動式スラ
スト軸受に比較して損失動力が1/5以下となるも
のである。
「発明が解決しようとする問題点」
一般にスパイラル溝による動圧効果を利用した
軸受は動圧効果が大きく小さな摺動抵抗となる利
点はあるが、摺動面が回転軸の半径方向に移動し
てしまうことがあつた。これがため、例えば、米
国特許第3918773号では固定側にジヤーナル軸受
に相当する磁性流体によるすべり軸受を設けて、
回転軸の半径方向の移動を阻止している。そのた
め軸受装置を軸方向に長くなる。
軸受は動圧効果が大きく小さな摺動抵抗となる利
点はあるが、摺動面が回転軸の半径方向に移動し
てしまうことがあつた。これがため、例えば、米
国特許第3918773号では固定側にジヤーナル軸受
に相当する磁性流体によるすべり軸受を設けて、
回転軸の半径方向の移動を阻止している。そのた
め軸受装置を軸方向に長くなる。
又、特願昭58−134475号のスパイラル軸受は、
急激に回転方向を反転させた場合に中間板が飛び
出すこともあるので回転軸のみならず中間板の半
径方向の移動を阻止するために中間板の外周に接
触しないようにリング状の保持部材を設けてい
る。
急激に回転方向を反転させた場合に中間板が飛び
出すこともあるので回転軸のみならず中間板の半
径方向の移動を阻止するために中間板の外周に接
触しないようにリング状の保持部材を設けてい
る。
このように、従来のスパイラル軸受にあつて
は、回転軸の半径方向の移動を阻止するためにあ
る程度複雑な構造とならざるを得ないものであつ
た。
は、回転軸の半径方向の移動を阻止するためにあ
る程度複雑な構造とならざるを得ないものであつ
た。
この発明の目的は、軸方向寸法を小さくしたま
まであることを条件にスパイラル溝を備えた軸受
の半径方向の移動を簡単な構造で阻止するように
なし、回転体を他に支持手段を要することなく支
持することができ、価格的にも安価なスパイラル
軸受が提供できるようにすることを目的とする。
まであることを条件にスパイラル溝を備えた軸受
の半径方向の移動を簡単な構造で阻止するように
なし、回転体を他に支持手段を要することなく支
持することができ、価格的にも安価なスパイラル
軸受が提供できるようにすることを目的とする。
「問題点を解決するための手段」
本発明は固定側平面を備えた固定側受板と、こ
の固定側平面と対向して摺動する回転側平面を備
えた回転側受板のいづれか一方の前記受板の平面
にスパイラル溝を形成し、且つ両平面間に流体を
介在させてなるスパイラル軸受において、該回転
側平面の回転軸線上の該両平面に対し各々凹部を
形成し、この２つの凹部によつて形成される空間
に回転側受板の中心を保つ小球を配置したスパイ
ラル軸受である。
の固定側平面と対向して摺動する回転側平面を備
えた回転側受板のいづれか一方の前記受板の平面
にスパイラル溝を形成し、且つ両平面間に流体を
介在させてなるスパイラル軸受において、該回転
側平面の回転軸線上の該両平面に対し各々凹部を
形成し、この２つの凹部によつて形成される空間
に回転側受板の中心を保つ小球を配置したスパイ
ラル軸受である。
「作用」
固定側平面と回転側平面とにそれぞれ設けられ
た凹部は、両者を接合した状態において一致する
こととなりこの２つの凹部によつて一つの空間が
形成されることとなる。そしてこの一つの空間に
対して両方の凹部にわたる大きさをもつた小球を
配置すると回転側平面が半径方向へ移動しない作
用が生じる。又、小球の大きさが空間の軸方向の
長さよりも小さく軸方向に関して若干の移動が許
容される程度の大きさであるとき、両平面に介在
させる流体が水や油のような液体であれば両平面
の間には強い吸着力が作用して軸方向の移動に対
しても対抗することができる。
た凹部は、両者を接合した状態において一致する
こととなりこの２つの凹部によつて一つの空間が
形成されることとなる。そしてこの一つの空間に
対して両方の凹部にわたる大きさをもつた小球を
配置すると回転側平面が半径方向へ移動しない作
用が生じる。又、小球の大きさが空間の軸方向の
長さよりも小さく軸方向に関して若干の移動が許
容される程度の大きさであるとき、両平面に介在
させる流体が水や油のような液体であれば両平面
の間には強い吸着力が作用して軸方向の移動に対
しても対抗することができる。
或いは、これとは反対に小球の大きさが空間の
大きさよりもわずかに大きく又、空間の半径方向
の大きさよりも小さい場合には回転軸が静止して
いる状態では小球を支点として両平面が傾いて保
持接合しており、また回転時にあつては両平面に
介在する流体の動圧のために小球と平面との間の
接触が断たれて良好に摺動することとなる。
大きさよりもわずかに大きく又、空間の半径方向
の大きさよりも小さい場合には回転軸が静止して
いる状態では小球を支点として両平面が傾いて保
持接合しており、また回転時にあつては両平面に
介在する流体の動圧のために小球と平面との間の
接触が断たれて良好に摺動することとなる。
「実施例」
以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。
る。
第１図は本発明のスパイラル軸受の縦断面図で
あり第２図は第１図Ａ−Ａからみた平面図であ
る。
あり第２図は第１図Ａ−Ａからみた平面図であ
る。
１はSiC、Si3N4などのセラミツクスの部材か
らなる固定側受板であつて、その表面２は固定側
平面であつてスパイラル溝が形成されている。３
は回転側受板であつて、その表面４は回転側平面
であつて平滑に仕上げられている。５，６は固定
側平面２及び回転側平面４にそれぞれ設けられた
凹部である。凹部５，６はそれぞれ回転側平面４
の回転軸線７上に設けられているので第１図のよ
うに回転側受板３と固定側受板１とを正しい位置
で合わせた場合には凹部５，６によつて１つの空
間が形成される。８はその凹部５，６によつて形
成された空間に収容された小球であつて、その形
状は必らずしも球である必要はないが、２つの凹
部５，６にわたる大きさでなければならない。
らなる固定側受板であつて、その表面２は固定側
平面であつてスパイラル溝が形成されている。３
は回転側受板であつて、その表面４は回転側平面
であつて平滑に仕上げられている。５，６は固定
側平面２及び回転側平面４にそれぞれ設けられた
凹部である。凹部５，６はそれぞれ回転側平面４
の回転軸線７上に設けられているので第１図のよ
うに回転側受板３と固定側受板１とを正しい位置
で合わせた場合には凹部５，６によつて１つの空
間が形成される。８はその凹部５，６によつて形
成された空間に収容された小球であつて、その形
状は必らずしも球である必要はないが、２つの凹
部５，６にわたる大きさでなければならない。
第１図において凹部５，６は等しく半球状とな
つているが、必ずしも半球とする必要はなく製作
が容易な形状とすればよい。
つているが、必ずしも半球とする必要はなく製作
が容易な形状とすればよい。
９は固定側平面２と回転側平面との間に介在さ
せた流体であつて軸受そのものが水や油の中に浸
漬されている場合にはその環境の液体をそのまま
作動流体として使用することができる。
せた流体であつて軸受そのものが水や油の中に浸
漬されている場合にはその環境の液体をそのまま
作動流体として使用することができる。
又、気体中でスラスト荷重が大きい条件で使用
する時には水や潤滑油などを予め付着させたり、
外周から提供すればよい。
する時には水や潤滑油などを予め付着させたり、
外周から提供すればよい。
さらに小さなスパイラル過重であるならば気体
を作動流体とすることもできる。
を作動流体とすることもできる。
第２図はセラミツクス製の固定側受板１の表面
である固定側平面２の形状を示す平面図であつて
小球８は省略してある。固定側平面２は先づ鏡面
のように平滑に仕上げられ、その後スパイラル溝
形状のフオトマスクをその平面上に貼着しシヨツ
トブラストによつてプラスチツクがない部分、即
ちスパイラル溝形状の部分を５〜50μｍ程度の深
さとなるべく溝加工を行う。このようにして製造
されたものが第２図のスパイラル模様であつて黒
い部分１０，１２は鏡面に仕上げた部分１１より
も５〜50μｍ深く加工されている。
である固定側平面２の形状を示す平面図であつて
小球８は省略してある。固定側平面２は先づ鏡面
のように平滑に仕上げられ、その後スパイラル溝
形状のフオトマスクをその平面上に貼着しシヨツ
トブラストによつてプラスチツクがない部分、即
ちスパイラル溝形状の部分を５〜50μｍ程度の深
さとなるべく溝加工を行う。このようにして製造
されたものが第２図のスパイラル模様であつて黒
い部分１０，１２は鏡面に仕上げた部分１１より
も５〜50μｍ深く加工されている。
なお、凹部５はセラミツクスの受板１を焼結す
る際に予め成形しておいたものである。
る際に予め成形しておいたものである。
なお、スパイラル溝が形成される平面に用いる
材料は硬質材料が望ましく、セラミツクス
（SiC、Si3N4Al2O3、ZnO、TiO2等）や超硬合金
などがあるがスパイラル溝加工を考慮すると、フ
オトマスクを用いたシヨツトブラストによる加工
ができるセラミツクスが良い。なお、第２図の中
央部の黒い部分１２は動圧が発生した時の圧力だ
めとなる部分であるが必らずしも設ける必要がな
く、スパイラル状の突出している部分１１と同じ
く鏡面をそのまま残しておいても良い。或いはま
た、スパイラル溝加工に際してある種の記号文字
を刻むこともできる。
材料は硬質材料が望ましく、セラミツクス
（SiC、Si3N4Al2O3、ZnO、TiO2等）や超硬合金
などがあるがスパイラル溝加工を考慮すると、フ
オトマスクを用いたシヨツトブラストによる加工
ができるセラミツクスが良い。なお、第２図の中
央部の黒い部分１２は動圧が発生した時の圧力だ
めとなる部分であるが必らずしも設ける必要がな
く、スパイラル状の突出している部分１１と同じ
く鏡面をそのまま残しておいても良い。或いはま
た、スパイラル溝加工に際してある種の記号文字
を刻むこともできる。
また、第１図の１３は凹部５に対応して補強の
ために設けた背面１４の凸部であつて、このよう
にすれば固定側部部材１の重量を少なくすること
ができる。このことは回転側受板３についても同
様のことが云える。この凸部はまた、受板１，３
の廻りどめも兼ねることができるものであつて、
その場合には第３図に示したように非円形の形状
にする。
ために設けた背面１４の凸部であつて、このよう
にすれば固定側部部材１の重量を少なくすること
ができる。このことは回転側受板３についても同
様のことが云える。この凸部はまた、受板１，３
の廻りどめも兼ねることができるものであつて、
その場合には第３図に示したように非円形の形状
にする。
さらに、廻りどめについてみると図示しないが
受板１，３の背面１４，１５に突起１６や凹部を
形成することによつても同様の効果が得られる。
受板１，３の背面１４，１５に突起１６や凹部を
形成することによつても同様の効果が得られる。
本発明は固定側平面を備えた固定側受板とこの
固定側平面と対向して摺動する回転側平面を備え
た回転側受板のいづれか一方の前記受板の平面に
スパイラル溝を形成し、且つ両平面間に流体を介
在させてなるスパイラル軸受において、該回転側
平面の回転軸線上の両平面に対し、各々凹部を形
成し、この２つの凹部によつて形成される空間に
回転側受板の中心を保つ小球を配置したスパイラ
ル軸受であるから互いに摺動する回転側平面と固
定側平面との間は吸着状態にあり離れにくいばか
りでなく、小球が両方の凹部にわたつているため
半径方向の力に対しても回転側平面と固定側平面
とが移動しにくいことになり極めて簡単な構造に
もかかわらずスラスト荷重ばかりでなくラジアル
荷重にも対向できるものである。
固定側平面と対向して摺動する回転側平面を備え
た回転側受板のいづれか一方の前記受板の平面に
スパイラル溝を形成し、且つ両平面間に流体を介
在させてなるスパイラル軸受において、該回転側
平面の回転軸線上の両平面に対し、各々凹部を形
成し、この２つの凹部によつて形成される空間に
回転側受板の中心を保つ小球を配置したスパイラ
ル軸受であるから互いに摺動する回転側平面と固
定側平面との間は吸着状態にあり離れにくいばか
りでなく、小球が両方の凹部にわたつているため
半径方向の力に対しても回転側平面と固定側平面
とが移動しにくいことになり極めて簡単な構造に
もかかわらずスラスト荷重ばかりでなくラジアル
荷重にも対向できるものである。
又、気体中及び液体中であつても使用でき、さ
らに高沸点の油を作動流体として介在させれば真
空中においても作動できるスパイラル軸受であ
る。
らに高沸点の油を作動流体として介在させれば真
空中においても作動できるスパイラル軸受であ
る。
又、摩擦損失が少ないので冷却についても他の
軸受よりもはるかに簡単なものとなるか若しくは
実質上不用なものとなる。
軸受よりもはるかに簡単なものとなるか若しくは
実質上不用なものとなる。
さらに本発明によれば、凹部の背面が凸部とな
つているので補強、位置決め、廻り止めなどの観
点からすれば望ましい構造といえる。
つているので補強、位置決め、廻り止めなどの観
点からすれば望ましい構造といえる。
又、本発明においてスパイラル溝の方向を一方
向の溝だけにしておけば一つの回転方向に対して
だけ動圧を発生させ逆回転の時には吸着力がはた
らく様になるので逆転防止にもなる。
向の溝だけにしておけば一つの回転方向に対して
だけ動圧を発生させ逆回転の時には吸着力がはた
らく様になるので逆転防止にもなる。
尚、本発明によれば回転側受板上に担持した回
転体を他に支持を与えることなく、回転できる。
転体を他に支持を与えることなく、回転できる。
第１図は本発明の実施例の縦断面図、第２図は
第１図のＡ−Ａからみた平面図、第３図は受板の
背面の他の実施例である。 １……固定側受板、２……固定側平面、３……
回転側受板、４……回転側平面、５，６……凹
部、７……回転軸線、８……小球、９……流体、
１０……スパイラル溝、１１……鏡面、１２……
圧力だめ、１３……凸部、１４，１５……背面、
１６……廻りどめ用突起。
第１図のＡ−Ａからみた平面図、第３図は受板の
背面の他の実施例である。 １……固定側受板、２……固定側平面、３……
回転側受板、４……回転側平面、５，６……凹
部、７……回転軸線、８……小球、９……流体、
１０……スパイラル溝、１１……鏡面、１２……
圧力だめ、１３……凸部、１４，１５……背面、
１６……廻りどめ用突起。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 固定側平面を備えた固定側受板と、この固定
側平面と対向して摺動する回転側平面を備えた回
転側受板のいずれか一方の前記受板の平面にスパ
イラル溝を形成し、且つ、両平面間に流体を介在
させてなるスパイラル軸受において、該回転側平
面の回転軸線上の両平面に対し各々凹部を形成
し、この２つの凹部によつて形成される空間に回
転側受板の中心を保つ小球を配置したことを特徴
とするスパイラル軸受。 ２ 前記凹部を形成した平面を構成する受板の該
凹部の背後が凸部となつている特許請求の範囲第
１項記載のスパイラル軸受。 ３ 前記凸部の平面形状が非円形である特許請求
の範囲第２項記載のスパイラル軸受。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23589185A JPS6298019A (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | スパイラル軸受 |
| DE19863686802 DE3686802T2 (de) | 1985-10-22 | 1986-10-17 | Axiallager. |
| EP19860114421 EP0220628B1 (en) | 1985-10-22 | 1986-10-17 | Thrust bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23589185A JPS6298019A (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | スパイラル軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298019A JPS6298019A (ja) | 1987-05-07 |
| JPH0457889B2 true JPH0457889B2 (ja) | 1992-09-16 |
Family
ID=16992771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23589185A Granted JPS6298019A (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | スパイラル軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6298019A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS584819U (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-12 | 日本精工株式会社 | 動圧スラスト軸受装置 |
| JPS6026814A (ja) * | 1983-07-25 | 1985-02-09 | Ebara Corp | スラスト軸受 |
-
1985
- 1985-10-22 JP JP23589185A patent/JPS6298019A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6298019A (ja) | 1987-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |