JPH0645701Y2 - セラミック製回転軸 - Google Patents
セラミック製回転軸Info
- Publication number
- JPH0645701Y2 JPH0645701Y2 JP1988011552U JP1155288U JPH0645701Y2 JP H0645701 Y2 JPH0645701 Y2 JP H0645701Y2 JP 1988011552 U JP1988011552 U JP 1988011552U JP 1155288 U JP1155288 U JP 1155288U JP H0645701 Y2 JPH0645701 Y2 JP H0645701Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotary shaft
- static pressure
- pressure generating
- rotating shaft
- ceramic
- 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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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はラジアル回転精度を向上した静圧空気回転軸受
装置用のセラミック製回転軸に関するものである。
装置用のセラミック製回転軸に関するものである。
従来より、高精密機械加工機や高精密計測器等には、摩
擦トルクが低いこと、回転が特に滑らかなこと、温度の
高低に拘わらず使用可能であること等の特長を有する加
圧空気を利用し、回転軸を無接触支承する静圧空気回転
軸受装置が広く使用されている。更に前記静圧空気回転
軸受装置の材質が金属から成る場合、加圧空気はその中
に含まれる水分のために静圧空気軸受部材周辺に錆を発
生させたり、また上記加圧空気の供給が何らかの理由で
止まると焼きつきを生じる恐れが大となるため、最近で
は軸受部材及び回転軸等に耐食性に優れ、焼きつきが発
生し難い各種セラミック材が用いられるようになってき
ている。（特開昭61-6169号公報参照） これら静圧空気軸受方式の軸受装置は、例えば第２図に
示す如く、被支持体としての回転軸12が軸受部11に内挿
され、回転軸12の外周面には溝巾の等しい複数の静圧発
生溝群13が回転軸12の軸芯と平行かつ円周方向に等間隔
に形成されており、回転軸12の両端にはスラスト座とし
ての円板状の板状体17及び17aが固着されており、板状
体17には各種機器を載置するテーブル（不図示）が設け
られ、板状体17aには回転駆動するための駆動力伝達機
構（不図示）が一般に付設されている。駆動に際しては
回転軸12に狭い間隙Ｓをもって対向した軸受部11に設け
られた複数の供給通路14より加圧空気を噴出させ、該加
圧空気を軸受部11に設けられた排出通路15へ導き、上記
間隙Ｓに流れる空気の圧力分布によって軸に作用する負
荷を支持し、該間隙Ｓを所定の値に保ち、無接触で高精
度の回転を得んとするものである。
擦トルクが低いこと、回転が特に滑らかなこと、温度の
高低に拘わらず使用可能であること等の特長を有する加
圧空気を利用し、回転軸を無接触支承する静圧空気回転
軸受装置が広く使用されている。更に前記静圧空気回転
軸受装置の材質が金属から成る場合、加圧空気はその中
に含まれる水分のために静圧空気軸受部材周辺に錆を発
生させたり、また上記加圧空気の供給が何らかの理由で
止まると焼きつきを生じる恐れが大となるため、最近で
は軸受部材及び回転軸等に耐食性に優れ、焼きつきが発
生し難い各種セラミック材が用いられるようになってき
ている。（特開昭61-6169号公報参照） これら静圧空気軸受方式の軸受装置は、例えば第２図に
示す如く、被支持体としての回転軸12が軸受部11に内挿
され、回転軸12の外周面には溝巾の等しい複数の静圧発
生溝群13が回転軸12の軸芯と平行かつ円周方向に等間隔
に形成されており、回転軸12の両端にはスラスト座とし
ての円板状の板状体17及び17aが固着されており、板状
体17には各種機器を載置するテーブル（不図示）が設け
られ、板状体17aには回転駆動するための駆動力伝達機
構（不図示）が一般に付設されている。駆動に際しては
回転軸12に狭い間隙Ｓをもって対向した軸受部11に設け
られた複数の供給通路14より加圧空気を噴出させ、該加
圧空気を軸受部11に設けられた排出通路15へ導き、上記
間隙Ｓに流れる空気の圧力分布によって軸に作用する負
荷を支持し、該間隙Ｓを所定の値に保ち、無接触で高精
度の回転を得んとするものである。
しかし乍ら、前記静圧空気回転軸受部に内挿されたセラ
ミック製回転軸は耐食製に優れ、摩擦が小さいという優
れた特徴を有するものの、前記セラミック製回転軸に設
けられた該回転軸の長手方向に互いに隣り合う夫々の静
圧発生溝群が、前記回転軸の軸芯と平行かつ円周方向の
同一位置に配設されているため、前記静圧発生溝群の位
置が回転軸の回転によって加圧空気の排出通路の開口部
に一致する場合とそうでない場合とで加圧空気の圧力及
び流量が変動する。その結果、息つき音を生じるととも
に振動が発生し、回転軸のフレが認められ、ラジアル回
転精度が低下するという問題があった。
ミック製回転軸は耐食製に優れ、摩擦が小さいという優
れた特徴を有するものの、前記セラミック製回転軸に設
けられた該回転軸の長手方向に互いに隣り合う夫々の静
圧発生溝群が、前記回転軸の軸芯と平行かつ円周方向の
同一位置に配設されているため、前記静圧発生溝群の位
置が回転軸の回転によって加圧空気の排出通路の開口部
に一致する場合とそうでない場合とで加圧空気の圧力及
び流量が変動する。その結果、息つき音を生じるととも
に振動が発生し、回転軸のフレが認められ、ラジアル回
転精度が低下するという問題があった。
本考案による静圧空気回転軸受装置用のセラミック製回
転軸は、軸芯と平行かつ円周方向に等間隔に形成された
溝巾の等しい静圧発生溝群と前記回転軸の長手方向に隣
り合う他方の静圧発生溝群が、円周方向において互い違
いの位置関係を有する様に配置することにより、加圧空
気の圧力及び流量の変動を極めて小となし、息つき音や
振動の発生を解消し、ラジアル回転精度を向上すること
が可能としたものである。
転軸は、軸芯と平行かつ円周方向に等間隔に形成された
溝巾の等しい静圧発生溝群と前記回転軸の長手方向に隣
り合う他方の静圧発生溝群が、円周方向において互い違
いの位置関係を有する様に配置することにより、加圧空
気の圧力及び流量の変動を極めて小となし、息つき音や
振動の発生を解消し、ラジアル回転精度を向上すること
が可能としたものである。
以下、本考案実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本考案に係るセラミック製回転軸を内挿した静
圧空気回転軸受装置の要部破断面図であり、該静圧空気
回転軸受装置は静止する軸受部１にセラミック製回転軸
２が内挿され、該回転軸２の外周面には軸芯と平行かつ
円周方向に等間隔に静圧発生溝群3,3a,3bが形成され、
静圧発生溝群3aは前記回転軸２の長手方向に隣り合う他
方の静圧発生溝群３および3bが円周方向において互い違
いの位置関係を有する様に配設され、軸受部１には加圧
空気供給通路４及び加圧空気排出通路5,5aが設けられて
構成されている。
圧空気回転軸受装置の要部破断面図であり、該静圧空気
回転軸受装置は静止する軸受部１にセラミック製回転軸
２が内挿され、該回転軸２の外周面には軸芯と平行かつ
円周方向に等間隔に静圧発生溝群3,3a,3bが形成され、
静圧発生溝群3aは前記回転軸２の長手方向に隣り合う他
方の静圧発生溝群３および3bが円周方向において互い違
いの位置関係を有する様に配設され、軸受部１には加圧
空気供給通路４及び加圧空気排出通路5,5aが設けられて
構成されている。
稼動に際しては、先ず軸受部１に設けられた加圧空気供
給通路４より導入された加圧空気は回転軸２と該回転軸
２に対向した軸受部１との狭い間隔Ｓより静圧発生溝群
3,3a,3bに噴出され、該静圧発生溝群3,3a,3bに噴出され
た加圧空気は回転軸２に設けられた凸状堰６にて絞られ
ラジアル方向の剛性を発生せしめた後、軸受部１に設け
られた加圧空気排出路5,5aより大気中に放出される。
給通路４より導入された加圧空気は回転軸２と該回転軸
２に対向した軸受部１との狭い間隔Ｓより静圧発生溝群
3,3a,3bに噴出され、該静圧発生溝群3,3a,3bに噴出され
た加圧空気は回転軸２に設けられた凸状堰６にて絞られ
ラジアル方向の剛性を発生せしめた後、軸受部１に設け
られた加圧空気排出路5,5aより大気中に放出される。
この際、前記回転軸２の回転に伴い静圧発生溝群3,3bの
位置と加圧空気排出通路5,5a及び静圧発生溝群3a及び加
圧空気排出通路5,5aが夫々軸芯方向に交互に一致するこ
とから、排出通路側での時間毎に表示した加圧空気の圧
力と流量の変動曲線の位相が、夫々排出通路5,5aにて互
いに打ち消し合う様にずれ、その結果、排出通路5,5a部
での全圧力変動及び全流量変動は極めて小さくすること
が可能となる。
位置と加圧空気排出通路5,5a及び静圧発生溝群3a及び加
圧空気排出通路5,5aが夫々軸芯方向に交互に一致するこ
とから、排出通路側での時間毎に表示した加圧空気の圧
力と流量の変動曲線の位相が、夫々排出通路5,5aにて互
いに打ち消し合う様にずれ、その結果、排出通路5,5a部
での全圧力変動及び全流量変動は極めて小さくすること
が可能となる。
本考案に係る前述のセラミック製回転軸の回転精度を評
価するため、回転精度測定装置を使用して極座標表示法
によりサージュ図を描かせたところ、第３図に示す如く
従来の静圧発生溝を有するセラミック製回転軸のリサー
ジュ図を示す第４図で見られる円周上の凹凸がほとんど
解消していることが確認された。
価するため、回転精度測定装置を使用して極座標表示法
によりサージュ図を描かせたところ、第３図に示す如く
従来の静圧発生溝を有するセラミック製回転軸のリサー
ジュ図を示す第４図で見られる円周上の凹凸がほとんど
解消していることが確認された。
また、高速フーリェ変換器（FFT）による周波数分析に
て回転軸のフレを評価したところ、従来のセラミック製
回転軸に比べ本考案に係るセラミック製回転軸は静圧発
生溝群の円周方向の本数の倍数で表示される回転軸のフ
レが小さくなっていることが確認された。
て回転軸のフレを評価したところ、従来のセラミック製
回転軸に比べ本考案に係るセラミック製回転軸は静圧発
生溝群の円周方向の本数の倍数で表示される回転軸のフ
レが小さくなっていることが確認された。
なお、本実施例では静圧発生溝群は２列対称型として示
したが、１列のみとしても前記と同様の回転精度が得ら
れることを確認している。
したが、１列のみとしても前記と同様の回転精度が得ら
れることを確認している。
以上、述べたように本考案は、セラミック製回転軸に形
成された軸芯と平行かつ円周方向に等間隔の溝巾の等し
い静圧発生溝群が回転軸の長手方向に隣り合う他方の静
圧発生溝群と円周方向において互い違いの位置関係を有
する様に配設したことから、摩擦が小さいことは勿論、
高精度のラジアル回転精度を得ることができ、高精度機
械加工機や高精密計測器等に広範囲に適用し得る超精密
高速回転の安定性及び信頼性を著しく向上させた静圧空
気回転軸受装置用のセラミック製回転軸を得ることがで
きる。
成された軸芯と平行かつ円周方向に等間隔の溝巾の等し
い静圧発生溝群が回転軸の長手方向に隣り合う他方の静
圧発生溝群と円周方向において互い違いの位置関係を有
する様に配設したことから、摩擦が小さいことは勿論、
高精度のラジアル回転精度を得ることができ、高精度機
械加工機や高精密計測器等に広範囲に適用し得る超精密
高速回転の安定性及び信頼性を著しく向上させた静圧空
気回転軸受装置用のセラミック製回転軸を得ることがで
きる。
第１図は本考案に係るセラミック製回転軸を内挿した静
圧空気回転軸受装置の要部破断面図、第２図は従来のセ
ラミック製回転軸を内挿した静圧空気回転軸受装置の要
部破断面図、第３図は本考案に係るセラミック製回転軸
のリサージュ図、第４図は従来のセラミック製回転軸の
リサージュ図である。 １……軸受部 ２……回転軸 3,3a,3b……静圧発生溝群
圧空気回転軸受装置の要部破断面図、第２図は従来のセ
ラミック製回転軸を内挿した静圧空気回転軸受装置の要
部破断面図、第３図は本考案に係るセラミック製回転軸
のリサージュ図、第４図は従来のセラミック製回転軸の
リサージュ図である。 １……軸受部 ２……回転軸 3,3a,3b……静圧発生溝群
Claims (1)
- 【請求項１】静圧空気回転軸受部に内挿した回転軸の外
周面に、該回転軸の軸芯と平行かつ円周方向に等間隔に
形成された溝巾の等しい複数の静圧発生溝を有し、これ
らの静圧発生溝群を回転軸の長手方向に２つ以上備える
セラミック製回転軸において、該回転軸の長手方向に隣
り合う静圧発生溝群を円周方向においてそれぞれ互い違
いの位置関係を有するように配設したことを特徴とする
セラミック製回転軸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988011552U JPH0645701Y2 (ja) | 1988-01-30 | 1988-01-30 | セラミック製回転軸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988011552U JPH0645701Y2 (ja) | 1988-01-30 | 1988-01-30 | セラミック製回転軸 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01116216U JPH01116216U (ja) | 1989-08-04 |
| JPH0645701Y2 true JPH0645701Y2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=31220206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988011552U Expired - Lifetime JPH0645701Y2 (ja) | 1988-01-30 | 1988-01-30 | セラミック製回転軸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645701Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6061517U (ja) * | 1983-10-04 | 1985-04-30 | エヌ・テー・エヌ東洋ベアリング株式会社 | 軸給気式静圧気体軸受装置 |
| JPS61190445U (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-27 |
-
1988
- 1988-01-30 JP JP1988011552U patent/JPH0645701Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01116216U (ja) | 1989-08-04 |
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