JP2000130432A - 流体軸受及び研削盤 - Google Patents
流体軸受及び研削盤Info
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- JP2000130432A JP2000130432A JP10305902A JP30590298A JP2000130432A JP 2000130432 A JP2000130432 A JP 2000130432A JP 10305902 A JP10305902 A JP 10305902A JP 30590298 A JP30590298 A JP 30590298A JP 2000130432 A JP2000130432 A JP 2000130432A
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- bearing
- fluid
- pressure
- rotating shaft
- peripheral surface
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0681—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load
- F16C32/0696—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load for both radial and axial load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
- F16C2322/39—General build up of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発熱や動力損失を低減できる軸受及びこの軸
受を使用した研削盤の提供を目的とする。 【解決手段】 回転軸２１の外周面と軸受面３１との間
に圧力流体を導入し、該圧力流体による静圧と、前記圧
力流体が前記回転軸２１の回転につれ廻されて生じる動
圧とにより前記回転軸２１を支持する流体軸受３０であ
って、前記軸受面３１に対し前記回転軸２１の回転方向
へ向けて徐々に回転軸外周面に接近する傾斜面３４が形
成された受圧凹部３２を複数形成した。
受を使用した研削盤の提供を目的とする。 【解決手段】 回転軸２１の外周面と軸受面３１との間
に圧力流体を導入し、該圧力流体による静圧と、前記圧
力流体が前記回転軸２１の回転につれ廻されて生じる動
圧とにより前記回転軸２１を支持する流体軸受３０であ
って、前記軸受面３１に対し前記回転軸２１の回転方向
へ向けて徐々に回転軸外周面に接近する傾斜面３４が形
成された受圧凹部３２を複数形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸の支持に使
用される流体軸受及びこの流体軸受を備えた研削盤に関
する。
用される流体軸受及びこの流体軸受を備えた研削盤に関
する。
【０００２】
【従来の技術】加工用の工具として砥石を使用する研削
盤は、加工精度がよくしかも高級な仕上面を得ることが
できるという特徴を有しており、量産的な精密工作には
欠くことができない存在になっている。
盤は、加工精度がよくしかも高級な仕上面を得ることが
できるという特徴を有しており、量産的な精密工作には
欠くことができない存在になっている。
【０００３】上述した研削盤においては、研削加工をす
る砥石は回転軸の一端に取り付けられている。この回転
軸は、他端に取り付けられたプーリ及びベルトなどを介
して電動機と連結され、該電動機を駆動源として回転す
る。従って、この回転軸には軸受が必要となり、従来よ
りベアリングを組み込んだものが使用されている。
る砥石は回転軸の一端に取り付けられている。この回転
軸は、他端に取り付けられたプーリ及びベルトなどを介
して電動機と連結され、該電動機を駆動源として回転す
る。従って、この回転軸には軸受が必要となり、従来よ
りベアリングを組み込んだものが使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ベアリングを組み込む型式の軸受では、回転軸と軸受と
の接触及び軸受内でのベアリングなど構成部品どうしの
接触があるため、回転運動を続けることにより摩擦熱が
生じて軸受部の発熱や動力損失が問題となっている。
ベアリングを組み込む型式の軸受では、回転軸と軸受と
の接触及び軸受内でのベアリングなど構成部品どうしの
接触があるため、回転運動を続けることにより摩擦熱が
生じて軸受部の発熱や動力損失が問題となっている。
【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、発熱や動力損失を低減できる軸受及びこの軸
受を使用した研削盤の提供を目的としている。
のであり、発熱や動力損失を低減できる軸受及びこの軸
受を使用した研削盤の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明においては以下の手段を採用した。請求
項１に記載の流体軸受は、回転軸の外周面と軸受面との
間に圧力流体を導入し、該圧力流体による静圧と、前記
圧力流体が前記回転軸の回転につれ廻されて生じる動圧
とにより前記回転軸を支持する流体軸受であって、前記
軸受面に対し前記回転軸の回転方向へ向けて徐々に回転
軸外周面に接近する傾斜面が形成された受圧凹部を複数
形成したことを特徴とするものである。
ために、本発明においては以下の手段を採用した。請求
項１に記載の流体軸受は、回転軸の外周面と軸受面との
間に圧力流体を導入し、該圧力流体による静圧と、前記
圧力流体が前記回転軸の回転につれ廻されて生じる動圧
とにより前記回転軸を支持する流体軸受であって、前記
軸受面に対し前記回転軸の回転方向へ向けて徐々に回転
軸外周面に接近する傾斜面が形成された受圧凹部を複数
形成したことを特徴とするものである。
【０００７】このような流体軸受によれば、圧力流体に
よる静圧及び回転により発生する動圧で回転軸を支持す
るので、回転運動によって生じる発熱及び動力損失を抑
制できる。特に、軸受面に対し回転軸の回転方向へ向け
て徐々に回転軸外周面に接近する傾斜面を設けたので、
この部分のくさび効果で動圧が発生する。
よる静圧及び回転により発生する動圧で回転軸を支持す
るので、回転運動によって生じる発熱及び動力損失を抑
制できる。特に、軸受面に対し回転軸の回転方向へ向け
て徐々に回転軸外周面に接近する傾斜面を設けたので、
この部分のくさび効果で動圧が発生する。
【０００８】請求項２に記載の研削盤は、ベッドと、該
ベッド上を摺動可能に支持されたテーブルと、工作物を
回転させる駆動源を備えた主軸台と、該主軸台と共に前
記工作物を軸支する心押台と、前記工作物を研削加工す
る砥石と、該砥石を回転駆動させる駆動源を備えた砥石
台とを具備し、前記砥石が、回転軸の外周面と軸受面と
の間に圧力流体を導入し、該圧力流体による静圧と、前
記圧力流体が前記回転軸の回転につれ廻されて生じる動
圧とにより前記回転軸を支持する流体軸受であって、前
記軸受面に対し前記回転軸の回転方向へ向けて徐々に回
転軸外周面に接近する傾斜面が形成された複数の受圧凹
部を有する流体軸受により支持されたことを特徴とする
ものである。
ベッド上を摺動可能に支持されたテーブルと、工作物を
回転させる駆動源を備えた主軸台と、該主軸台と共に前
記工作物を軸支する心押台と、前記工作物を研削加工す
る砥石と、該砥石を回転駆動させる駆動源を備えた砥石
台とを具備し、前記砥石が、回転軸の外周面と軸受面と
の間に圧力流体を導入し、該圧力流体による静圧と、前
記圧力流体が前記回転軸の回転につれ廻されて生じる動
圧とにより前記回転軸を支持する流体軸受であって、前
記軸受面に対し前記回転軸の回転方向へ向けて徐々に回
転軸外周面に接近する傾斜面が形成された複数の受圧凹
部を有する流体軸受により支持されたことを特徴とする
ものである。
【０００９】このような研削盤によれば、軸受部におけ
る発熱や動力損失が低減され、耐久性の向上や省エネル
ギに貢献できる。
る発熱や動力損失が低減され、耐久性の向上や省エネル
ギに貢献できる。
【００１０】請求項３に記載の研削盤は、前記受圧凹部
が、前記回転軸及び前記軸受面と同心円の内周面と、該
内周面の前記回転軸回転方向へ連なる前記傾斜面とを具
備してなることを特徴とするものである。
が、前記回転軸及び前記軸受面と同心円の内周面と、該
内周面の前記回転軸回転方向へ連なる前記傾斜面とを具
備してなることを特徴とするものである。
【００１１】このような研削盤によれば、軸受部と同心
円の受圧凹部を設けたので、軸受各部の加工が容易であ
る。
円の受圧凹部を設けたので、軸受各部の加工が容易であ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る流体軸受及び
研削盤の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図７
は、研削盤の一例として円筒研削盤の概要を示したもの
で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。この円筒
研削盤は、砥石１の回転研削運動と工作物（ワーク）Ｗ
の回転送り運動とにより、円筒形工作物の外周の研削仕
上げを行うもので、図中の符号２はベッド、３はテーブ
ル、４は心押台、５は砥石台、６は主軸台、７は操作
盤、８は制御盤、９はクーラント装置、１０は油圧・潤
滑油装置、１１は長手位置決め装置をそれぞれ示してい
る。
研削盤の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図７
は、研削盤の一例として円筒研削盤の概要を示したもの
で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。この円筒
研削盤は、砥石１の回転研削運動と工作物（ワーク）Ｗ
の回転送り運動とにより、円筒形工作物の外周の研削仕
上げを行うもので、図中の符号２はベッド、３はテーブ
ル、４は心押台、５は砥石台、６は主軸台、７は操作
盤、８は制御盤、９はクーラント装置、１０は油圧・潤
滑油装置、１１は長手位置決め装置をそれぞれ示してい
る。
【００１３】研削盤のベッド２上には、該ベッド２に対
して摺動するテーブル３が設けられている。このテーブ
ル３は、テーブル送り用モータ（図示省略）が駆動され
ることにより紙面の左右方向に移動される。また、テー
ブル３の上には主軸台６と心押台４とが配設されてお
り、主軸台６は主軸６ａを有し、心押台４は心押軸４ａ
を有している。工作物Ｗは、主軸６ａ及び心押軸４ａに
よって軸支され、駆動源を備えた主軸６ａ側を駆動軸と
して回転される。この主軸６ａの回転は、主軸台６に配
設された主軸モータ（図示省略）を駆動源として行われ
る。
して摺動するテーブル３が設けられている。このテーブ
ル３は、テーブル送り用モータ（図示省略）が駆動され
ることにより紙面の左右方向に移動される。また、テー
ブル３の上には主軸台６と心押台４とが配設されてお
り、主軸台６は主軸６ａを有し、心押台４は心押軸４ａ
を有している。工作物Ｗは、主軸６ａ及び心押軸４ａに
よって軸支され、駆動源を備えた主軸６ａ側を駆動軸と
して回転される。この主軸６ａの回転は、主軸台６に配
設された主軸モータ（図示省略）を駆動源として行われ
る。
【００１４】一方、工作物Ｗを研削する砥石１は砥石台
５上に軸承され、図示省略の砥石駆動モータによって回
転駆動されるようになっている。また、ベッド２上に設
置された砥石台５は、砥石台送り用モータ（図示省略）
によって、紙面の垂直方向（テーブル３の移動方向と水
平面上で直交する方向）に移動制御される。
５上に軸承され、図示省略の砥石駆動モータによって回
転駆動されるようになっている。また、ベッド２上に設
置された砥石台５は、砥石台送り用モータ（図示省略）
によって、紙面の垂直方向（テーブル３の移動方向と水
平面上で直交する方向）に移動制御される。
【００１５】上述したテーブル送り用モータ及び砥石台
送り用モータは共にサーボモータによって構成されてお
り、操作盤７に入力された各種の制御データに基づき、
制御盤８がこれらを数値制御するように構成されてい
る。なお、工作物Ｗの軸方向への送り運動は、砥石台５
に与えるものと、主軸台６に与えるものとがある。
送り用モータは共にサーボモータによって構成されてお
り、操作盤７に入力された各種の制御データに基づき、
制御盤８がこれらを数値制御するように構成されてい
る。なお、工作物Ｗの軸方向への送り運動は、砥石台５
に与えるものと、主軸台６に与えるものとがある。
【００１６】クーラント装置９は、研削加工部近傍に設
けたノズル９ａに研削液を供給するもので、図示省略の
ポンプで圧送されてきた研削液はノズル９ａから砥石１
及び工作物Ｗに向けて放射される。この結果、研削液は
研削加工により生じた熱を奪って冷却すると共に、切屑
や砥粒などを流して加工部から除去する。なお、ノズル
９ａから放射された研削液は、ベッド２の研削液流路上
に落下して回収され、以下同様に循環して再利用され
る。
けたノズル９ａに研削液を供給するもので、図示省略の
ポンプで圧送されてきた研削液はノズル９ａから砥石１
及び工作物Ｗに向けて放射される。この結果、研削液は
研削加工により生じた熱を奪って冷却すると共に、切屑
や砥粒などを流して加工部から除去する。なお、ノズル
９ａから放射された研削液は、ベッド２の研削液流路上
に落下して回収され、以下同様に循環して再利用され
る。
【００１７】油圧・潤滑油装置１０は、油圧装置が定寸
ゲージ（図示省略）を作動させ、潤滑油装置が砥石台５
やテーブル３の摺動部に強制潤滑を行うものである。ま
た、長手位置決め装置１１は、通常ロケータやプローブ
と呼ばれているもので、工作物の長手方向のばらつき具
合を測定するための装置である。
ゲージ（図示省略）を作動させ、潤滑油装置が砥石台５
やテーブル３の摺動部に強制潤滑を行うものである。ま
た、長手位置決め装置１１は、通常ロケータやプローブ
と呼ばれているもので、工作物の長手方向のばらつき具
合を測定するための装置である。
【００１８】さて、上述した砥石台５においては、図１
に示すように、砥石１が回転軸２１の一端に砥石フラン
ジ２２をもって取り付けられている。この回転軸２１の
他端には、プーリ２３が取り付けられ、図示省略のベル
トを介して駆動用の電動機と連結されている。また、こ
の回転軸２１は、２組の流体軸受３０，３０Ａ及びスラ
ストベアリング４０により回転自在に支持されている。
一方の流体軸受３０はラジアル／スラスト一体型であ
り、他方の流体軸受３０Ａはラジアル専用型である。な
お、砥石１は、回転軸２１などと共にベッド２上に設置
されたガイド２４に沿ってスライド可能であり、このス
ライド量を制御することにより工作物Ｗの研削量が調整
される。
に示すように、砥石１が回転軸２１の一端に砥石フラン
ジ２２をもって取り付けられている。この回転軸２１の
他端には、プーリ２３が取り付けられ、図示省略のベル
トを介して駆動用の電動機と連結されている。また、こ
の回転軸２１は、２組の流体軸受３０，３０Ａ及びスラ
ストベアリング４０により回転自在に支持されている。
一方の流体軸受３０はラジアル／スラスト一体型であ
り、他方の流体軸受３０Ａはラジアル専用型である。な
お、砥石１は、回転軸２１などと共にベッド２上に設置
されたガイド２４に沿ってスライド可能であり、このス
ライド量を制御することにより工作物Ｗの研削量が調整
される。
【００１９】流体軸受３０は、回転軸２１の外周面２１
ａと軸受面３１との間に圧力流体を導入して、圧力流体
の静圧と回転軸２１の回転に圧力流体がつれ廻されて生
じる動圧とにより、軸受面３１とは非接触状態で回転軸
２１を回転可能に支持する軸受である。ここで使用する
圧力流体は、粘度がＶＧ１．５程度の低粘性流体をポン
プなどの加圧手段で所定の圧力まで加圧したものが供給
される。なお、このように圧力流体の静圧及び動圧を利
用して回転軸を支持する軸受は、静動圧ハイブリッド型
軸受とも呼ばれる。
ａと軸受面３１との間に圧力流体を導入して、圧力流体
の静圧と回転軸２１の回転に圧力流体がつれ廻されて生
じる動圧とにより、軸受面３１とは非接触状態で回転軸
２１を回転可能に支持する軸受である。ここで使用する
圧力流体は、粘度がＶＧ１．５程度の低粘性流体をポン
プなどの加圧手段で所定の圧力まで加圧したものが供給
される。なお、このように圧力流体の静圧及び動圧を利
用して回転軸を支持する軸受は、静動圧ハイブリッド型
軸受とも呼ばれる。
【００２０】図２ないし図６は、本発明による流体軸受
の一実施形態を示すもので、図２は図１砥石側に配設さ
れた流体軸受３０の左側面図、図３は同じく右側面図、
図４（ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿って見た断面図、図４
（ｂ）は図４（ａ）のＢ部拡大図、図５は図４（ｂ）の
Ｃ矢視図、図６は図３のＤ−Ｄ線に沿って見た断面図で
ある。
の一実施形態を示すもので、図２は図１砥石側に配設さ
れた流体軸受３０の左側面図、図３は同じく右側面図、
図４（ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿って見た断面図、図４
（ｂ）は図４（ａ）のＢ部拡大図、図５は図４（ｂ）の
Ｃ矢視図、図６は図３のＤ−Ｄ線に沿って見た断面図で
ある。
【００２１】流体軸受３０は、概略中空円筒状の部材で
あり、その内径は回転軸２１より若干大きく設定されて
いる。回転軸２１の外周面と接する軸受面３１には、圧
力流体の供給源に連通する受圧凹部３２が複数（図示の
例では５箇所）形成されている。この受圧凹部３２は回
転軸２１の中心から見た平面視が矩形状（図５参照）で
あり、回転軸２１の回転方向において後方側（図４
（ｂ）では右側）端部に圧力流体の導入口３３が設けら
れ、回転軸２１と同心円にした円弧状の内周面３２ａを
経て連なる前方側端部付近に、なだらかな傾斜面３４が
形成されている。なお、５箇所の受圧凹部３２は回転方
向に等ピッチで設けられており、各受圧凹部３２の間及
び各受圧凹部３２の両側には極めて小さな間隙を有する
通常の軸受面３１が存在している。
あり、その内径は回転軸２１より若干大きく設定されて
いる。回転軸２１の外周面と接する軸受面３１には、圧
力流体の供給源に連通する受圧凹部３２が複数（図示の
例では５箇所）形成されている。この受圧凹部３２は回
転軸２１の中心から見た平面視が矩形状（図５参照）で
あり、回転軸２１の回転方向において後方側（図４
（ｂ）では右側）端部に圧力流体の導入口３３が設けら
れ、回転軸２１と同心円にした円弧状の内周面３２ａを
経て連なる前方側端部付近に、なだらかな傾斜面３４が
形成されている。なお、５箇所の受圧凹部３２は回転方
向に等ピッチで設けられており、各受圧凹部３２の間及
び各受圧凹部３２の両側には極めて小さな間隙を有する
通常の軸受面３１が存在している。
【００２２】上述した圧力流体の導入口３３は、流体軸
受３０の外周面から受圧凹部３２まで貫通する円形断面
の流路であり、外周面側の入口部分３３ａにはそれぞれ
圧力流体の供給流路２５が接続される（図１参照）。こ
の供給流路２５は、図示省略のポンプに接続されてい
る。一方、導入口３３の出口側には、受圧凹部３２の全
幅にわたる凹溝３３ｂが設けられている。この凹溝３３
ｂを設けたことにより、導入口３３に供給された圧力流
体は受圧凹部３２に入る時点でその幅方向に広がると共
に、導入した圧力流体の整流作用が生じる。
受３０の外周面から受圧凹部３２まで貫通する円形断面
の流路であり、外周面側の入口部分３３ａにはそれぞれ
圧力流体の供給流路２５が接続される（図１参照）。こ
の供給流路２５は、図示省略のポンプに接続されてい
る。一方、導入口３３の出口側には、受圧凹部３２の全
幅にわたる凹溝３３ｂが設けられている。この凹溝３３
ｂを設けたことにより、導入口３３に供給された圧力流
体は受圧凹部３２に入る時点でその幅方向に広がると共
に、導入した圧力流体の整流作用が生じる。
【００２３】受圧凹部３２は、凹溝３３ｂから回転方向
前方へ向けて、回転軸２１の外周面と一定の間隙を全幅
にわたって維持する円弧状（すなわち回転軸２１と同心
円）の内周面３２ａが続き、やがて徐々に回転軸２１の
外周面との間隙が狭まる傾斜面３４となる。この傾斜面
３４は、図示の例では緩やかな凹曲面を形成している
が、実際には微小な部分であるため直線としても見かけ
上大差はない。
前方へ向けて、回転軸２１の外周面と一定の間隙を全幅
にわたって維持する円弧状（すなわち回転軸２１と同心
円）の内周面３２ａが続き、やがて徐々に回転軸２１の
外周面との間隙が狭まる傾斜面３４となる。この傾斜面
３４は、図示の例では緩やかな凹曲面を形成している
が、実際には微小な部分であるため直線としても見かけ
上大差はない。
【００２４】流体軸受３０の右側面には、受圧凹部３２
を通過して回転軸２１及び軸受面３１間に流出した圧力
流体を集めて排出するため、５本の排出溝３９が設けら
れている（図３及び図６参照）。この排出溝３９から流
体軸受３０の外へ流出した圧力流体は、自重で落下した
後集められて再利用される。
を通過して回転軸２１及び軸受面３１間に流出した圧力
流体を集めて排出するため、５本の排出溝３９が設けら
れている（図３及び図６参照）。この排出溝３９から流
体軸受３０の外へ流出した圧力流体は、自重で落下した
後集められて再利用される。
【００２５】また、流体軸受３０の右側面には、スラス
ト方向流体軸受として機能する受圧凹部３５が設けられ
ている（図３及び図６参照）。このスラスト方向流体軸
受４０は、基本的には上述したラジアル方向の流体軸受
３０と同様に、スラスト方向に作用する動圧及び静圧に
より、スラストベアリング４０との間を非接触状態で支
持する流体軸受である。この受圧凹部３５はスラストベ
アリング４０の側面と対向して設けられ、図示省略のポ
ンプに接続される供給流路３７が開口する供給口３６か
ら圧力流体の供給を受ける。この圧力流体により、平坦
面３５ａで静圧が作用し、回転方向前方の傾斜面３８で
動圧を発生する。
ト方向流体軸受として機能する受圧凹部３５が設けられ
ている（図３及び図６参照）。このスラスト方向流体軸
受４０は、基本的には上述したラジアル方向の流体軸受
３０と同様に、スラスト方向に作用する動圧及び静圧に
より、スラストベアリング４０との間を非接触状態で支
持する流体軸受である。この受圧凹部３５はスラストベ
アリング４０の側面と対向して設けられ、図示省略のポ
ンプに接続される供給流路３７が開口する供給口３６か
ら圧力流体の供給を受ける。この圧力流体により、平坦
面３５ａで静圧が作用し、回転方向前方の傾斜面３８で
動圧を発生する。
【００２６】このように構成された流体軸受３０は、導
入口３３から常時圧力流体の供給を受けており、こうし
て導入された圧力流体は、受圧凹部３２の内周面３２ａ
に静圧として作用し、回転軸２１を軸受面３１から離間
させる方向に押す。さらに、この圧力流体は回転軸２１
の回転につれ廻されて傾斜面３４に導かれ、徐々に隙間
が狭められることによって生じるくさび効果により動圧
が作用する。この動圧も回転軸２１を軸受面３１から離
間させる方向に作用するので、前述した静圧と協働し
て、回転軸２１を非接触の状態で支持することができ
る。一方、スラスト方向流体軸受でも、やはり常時圧力
流体の供給を受けている。この圧力流体は、受圧凹部３
５の平坦面３５ａに静圧として作用し、スラストベアリ
ング４０を離間させる方向に押す。そして、傾斜面３８
に導かれた圧力流体は、くさび効果による動圧を生じ
て、スラストベアリング４０をさらに離間させる方向に
作用するので、スラストベアリング４０との間が非接触
状態で支持される。なお、流体軸受３０から排出された
圧力流体は、所定の流路を通って貯蔵部に回収された
後、再度加圧手段によって加圧され、流体軸受３０に供
給されるて以下同様の循環を繰り返す。
入口３３から常時圧力流体の供給を受けており、こうし
て導入された圧力流体は、受圧凹部３２の内周面３２ａ
に静圧として作用し、回転軸２１を軸受面３１から離間
させる方向に押す。さらに、この圧力流体は回転軸２１
の回転につれ廻されて傾斜面３４に導かれ、徐々に隙間
が狭められることによって生じるくさび効果により動圧
が作用する。この動圧も回転軸２１を軸受面３１から離
間させる方向に作用するので、前述した静圧と協働し
て、回転軸２１を非接触の状態で支持することができ
る。一方、スラスト方向流体軸受でも、やはり常時圧力
流体の供給を受けている。この圧力流体は、受圧凹部３
５の平坦面３５ａに静圧として作用し、スラストベアリ
ング４０を離間させる方向に押す。そして、傾斜面３８
に導かれた圧力流体は、くさび効果による動圧を生じ
て、スラストベアリング４０をさらに離間させる方向に
作用するので、スラストベアリング４０との間が非接触
状態で支持される。なお、流体軸受３０から排出された
圧力流体は、所定の流路を通って貯蔵部に回収された
後、再度加圧手段によって加圧され、流体軸受３０に供
給されるて以下同様の循環を繰り返す。
【００２７】このような流体軸受３０を使用することに
より、回転軸２１は軸受と非接触の状態で支持されるの
で、摩擦による発熱や動力損失を低減することができ
る。また、圧力流体に低粘性流体を使用したので、圧力
流体を流す際の圧力損失が小さくてすみ、かつ、動圧が
作用する分静圧を小さくできるので圧力流体の圧力を下
げることもでき、従って圧力流体の動力源を小さくする
ことが可能になる。しかも、循環する圧力流体には軸受
部の冷却効果もあるので、回転軸２１が受ける熱による
悪影響を抑制することができる。
より、回転軸２１は軸受と非接触の状態で支持されるの
で、摩擦による発熱や動力損失を低減することができ
る。また、圧力流体に低粘性流体を使用したので、圧力
流体を流す際の圧力損失が小さくてすみ、かつ、動圧が
作用する分静圧を小さくできるので圧力流体の圧力を下
げることもでき、従って圧力流体の動力源を小さくする
ことが可能になる。しかも、循環する圧力流体には軸受
部の冷却効果もあるので、回転軸２１が受ける熱による
悪影響を抑制することができる。
【００２８】
【発明の効果】上述した本発明の流体軸受及び研削盤に
よれば、下記のような効果を奏する。 （１） 圧力流体として低粘性流体を用いた静動圧ハイ
ブリッド型軸受としたので、軸受摺動部における発熱や
動力損失を低減することができる。 （２） 軸受面に形成した傾斜面は、加工性に優れてお
り、また、くさび効果によって生じる動圧による回転軸
の支持力を、容易に向上させることができる。このた
め、静圧を与える圧力流体の供給圧力を小さくすること
が可能となり、その分だけ動力の消費を低減することが
できる。なお、低粘性流体を使用することで圧力損失も
小さくてすみ、この点でも動力の消費を低減することが
できる。 （３） 特に、回転軸や軸受部と同心の円弧よりなる内
周面を設けたので、受圧凹部の加工性は極めて良好であ
る。 （４） 上述した流体軸受を使用した研削盤は、砥石を
回転させる動力損失が低減され、また、圧力流体の供給
に要する動力も低減されるので、全体として省エネルギ
が可能となる。さらに、軸受部における発熱量が低減さ
れたので、加工精度の維持や研削盤の耐久性向上にも効
果を奏する。
よれば、下記のような効果を奏する。 （１） 圧力流体として低粘性流体を用いた静動圧ハイ
ブリッド型軸受としたので、軸受摺動部における発熱や
動力損失を低減することができる。 （２） 軸受面に形成した傾斜面は、加工性に優れてお
り、また、くさび効果によって生じる動圧による回転軸
の支持力を、容易に向上させることができる。このた
め、静圧を与える圧力流体の供給圧力を小さくすること
が可能となり、その分だけ動力の消費を低減することが
できる。なお、低粘性流体を使用することで圧力損失も
小さくてすみ、この点でも動力の消費を低減することが
できる。 （３） 特に、回転軸や軸受部と同心の円弧よりなる内
周面を設けたので、受圧凹部の加工性は極めて良好であ
る。 （４） 上述した流体軸受を使用した研削盤は、砥石を
回転させる動力損失が低減され、また、圧力流体の供給
に要する動力も低減されるので、全体として省エネルギ
が可能となる。さらに、軸受部における発熱量が低減さ
れたので、加工精度の維持や研削盤の耐久性向上にも効
果を奏する。
【図１】 本発明に係る流体軸受の一実施形態を示す部
分断面図で、砥石の回転軸支持部周辺が示されている。
分断面図で、砥石の回転軸支持部周辺が示されている。
【図２】 図１において砥石側（左側）に配設されてい
る流体軸受の左側面図である。
る流体軸受の左側面図である。
【図３】 図１において砥石側（左側）に配設されてい
る流体軸受の右側面図である。
る流体軸受の右側面図である。
【図４】 （ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿って見た断面
図、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図である。
図、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図である。
【図５】 図４（ｂ）のＣ矢視図である。
【図６】 図３のＤ−Ｄ線に沿って見た断面図である。
【図７】 円筒研削盤の概略構成を示す図で、（ａ）は
斜視図、（ｂ）は正面図である。
斜視図、（ｂ）は正面図である。
１ 砥石 ２ ベッド ３ テーブル ４ 心押台 ５ 砥石台 ６ 主軸台 ７ 操作盤 ８ 制御盤 ９ クーラント装置 ２１ 回転軸 ２２ 砥石フランジ ２３ プーリ ２５ 供給流路 ３０ 流体軸受 ３１ 軸受面 ３２ 受圧凹部 ３２ａ 内周面 ３３ 導入口 ３４ 傾斜面 Ｗ 工作物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅野 満夫 滋賀県栗太郡栗東町六地蔵130番地 三菱 重工業株式会社京都精機製作所内 Ｆターム(参考） 3C034 AA01 BB07 DD20 3C048 AA01 BB01 BB11 BC02 BC03 CC07 DD02 EE02 3J011 AA04 BA02 BA09 CA01 CA02 CA04 JA02 3J102 AA08 BA03 CA06 GA07
Claims (3)
- 【請求項１】 回転軸の外周面と軸受面との間に圧力流
体を導入し、該圧力流体による静圧と、前記圧力流体が
前記回転軸の回転につれ廻されて生じる動圧とにより前
記回転軸を支持する流体軸受であって、前記軸受面に対
し前記回転軸の回転方向へ向けて徐々に回転軸外周面に
接近する傾斜面が形成された受圧凹部を複数形成したこ
とを特徴とする流体軸受。 - 【請求項２】 ベッドと、該ベッド上を摺動可能に支持
されたテーブルと、工作物を回転させる駆動源を備えた
主軸台と、該主軸台と共に前記工作物を軸支する心押台
と、前記工作物を研削加工する砥石と、該砥石を回転駆
動させる駆動源を備えた砥石台とを具備し、前記砥石
が、回転軸の外周面と軸受面との間に圧力流体を導入
し、該圧力流体による静圧と、前記圧力流体が前記回転
軸の回転につれ廻されて生じる動圧とにより前記回転軸
を支持する流体軸受であって、前記軸受面に対し前記回
転軸の回転方向へ向けて徐々に回転軸外周面に接近する
傾斜面が形成された複数の受圧凹部を有する流体軸受に
より支持されたことを特徴とする研削盤。 - 【請求項３】 前記受圧凹部が、前記回転軸及び前記軸
受面と同心円の内周面と、該内周面の前記回転軸回転方
向へ連なる前記傾斜面とを具備してなることを特徴とす
る請求項２に記載の研削盤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10305902A JP2000130432A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 流体軸受及び研削盤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10305902A JP2000130432A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 流体軸受及び研削盤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000130432A true JP2000130432A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=17950682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10305902A Withdrawn JP2000130432A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 流体軸受及び研削盤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000130432A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003089026A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-25 | Toyoda Mach Works Ltd | 工作機械の主軸装置 |
| JP2011520065A (ja) * | 2008-04-01 | 2011-07-14 | パーデュ リサーチ ファンデーション | アキシャルすべり軸受とその動力損失低減方法 |
| WO2013002141A1 (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 三菱重工業株式会社 | ターボチャージャの軸受装置 |
| CN103962948A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-08-06 | 湖大海捷(湖南)工程技术研究有限公司 | 一种用于重型轧辊磨床砂轮主轴的毛细管节流动静压混合轴承 |
-
1998
- 1998-10-27 JP JP10305902A patent/JP2000130432A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003089026A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-25 | Toyoda Mach Works Ltd | 工作機械の主軸装置 |
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| WO2013002141A1 (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 三菱重工業株式会社 | ターボチャージャの軸受装置 |
| JP2013011251A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ターボチャージャの軸受装置 |
| US9599119B2 (en) | 2011-06-30 | 2017-03-21 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Bearing device for turbocharger |
| CN103962948A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-08-06 | 湖大海捷(湖南)工程技术研究有限公司 | 一种用于重型轧辊磨床砂轮主轴的毛细管节流动静压混合轴承 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |