JP2001208061A - 多孔質静圧軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受部品点数が少なく、しかも簡単に組み立
てることができる多孔質静圧軸受を提供すること。 【解決手段】 径方向に突出したフランジ部５１を有す
る回転軸５２の外径部を回転自在に支承するラジアル方
向軸受面５３を有するラジアル軸受部とフランジ部のス
ラスト面に対向するスラスト方向軸受面５４を有するス
ラスト軸受部とを一体的に成形したフランジ付スリーブ
状の多孔質部材からなる軸受部材５５，５６をハウジン
グ５０に取付けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、径方向に突出した
フランジ部を有する回転軸の外径面およびフランジ部の
両側のスラスト面にそれぞれ対向する多孔質部材からな
る軸受部材に圧縮気体を供給し、気体の膜を形成して回
転軸をフローティング状態で回転自在に支承する多孔質
静圧軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の多孔質静圧軸受として、
図２に示すようなものがある。これはハウジング１の内
径面１ｂに実質的に１個の円筒とされたスリーブ２０
が、スリーブ２０の外径面の両端部に設けた溝にそれぞ
れ配設した２個のＯリング３，３を介して弾性支持され
ている。このスリーブ２０は、４個の同一外径のスリー
ブ部材２０Ａないし２０Ｄを一体に接合したもので、内
面に多孔質部材からなる複数個のラジアル軸受４，４と
１対のスラスト軸受１２，１２とが組み込まれて取り付
けられている。そして、ハウジング１の軸心部に中空の
軸５がそれぞれのラジアル軸受４およびスラスト軸受1
２に図示されない僅かな隙間を介して回転自在に取り付
けられている。

【０００３】ハウジング１の胴部には、ハウジング外面
１ａから内径面１ｂに貫通する１本の給気孔６が形成さ
れている。スリーブ２０の外径面２０ａはハウジング１
の内径面１ｂより小径で、両面間に２個のＯリング３，
３で封じられた環状の空間からなる給気室２１が設けら
れている。スリーブ２０の構成部材である円筒状のスリ
ーブ部材２０Ａには内径面の軸方向端部に中央部より大
径の環状凹部２２が設けられ、その環状凹部２２内に
は、２個のラジアル軸受４がそれぞれ固定して取り付け
られている。１個のスリーブ部材２０Ａに軸方向に離し
て固着された２個のラジアル軸受４，４は、その軸受面
４ａを同時加工して同軸度が確保されている。

【０００４】各ラジアル軸受４の外径面には浅い周溝が
給気室２４として形成され、両給気室２１，２４を連通
させる給気孔２５がスリーブ部材２０Ａを半径方向に貫
通してそれぞれ設けられている。一方、軸５には、２個
のラジアル軸受４，４間に位置し、軸外周面から軸５の
軸心に設けられている中空軸孔５ａに連通する排気孔７
が設けられ、ラジアル軸受４の軸受面から噴出した圧縮
気体をその排気孔７から排気するようになっている。

【０００５】軸５をスラスト方向に拘束する１対のスラ
スト軸受１２，１２は、いずれも一方のラジアル軸受４
から軸方向に離れて配設され、軸５の一端側部に突設し
たフランジ部１０の平面状のスラスト面１１，１１を挟
持している。

【０００６】即ち、一方のスラスト軸受１２は、環状の
スリーブ部材２０Ｂの内径面に設けた凹部に嵌合して取
り付けられている。このスリーブ部材２０Ｂをスリーブ
部材２０Aの一端部に固着し、軸５をラジアル軸受４に
嵌合させている。軸５のフランジ部１０の厚さに１対の
スラスト軸受隙間を加えた厚さの環状のスリーブ部材２
０Cをスリーブ部材２０Ｂの端面に固着し、更にそのス
リーブ部材２０Cの端面に別のスリーブ部材２０Dを固着
する。このスリーブ部材２０Dには前記スリーブ部材２
０Ｂとは勝手違いに設けた凹部に他方のスラスト軸受１
２が嵌合固着され、一方のスラスト軸受１２と他方のス
ラスト軸受１２は軸方向に離れている。

【０００７】スリーブ部材２０Ｂとスリーブ部材２０D
には、外径面からスラスト軸受１２に至る半径方向の給
気口３０がそれぞれ設けてある。また、軸５のフランジ
部１０には、スラスト軸受１２の平面状の軸受面１２ａ
から噴出した圧縮気体を排気する排気孔３１が半径方向
および軸方向にそれぞれ設けられ、これらの排気孔３１
は中空軸孔５ａに連通している。

【０００８】各スリーブ部材２０Aないし２０Dの互いの
固着手段としては、ねじ止め、接着、溶接等のいずれで
も良く、スリーブ２０は剛体となっている。こうしてス
ラスト軸受１２の軸受面１２ａが軸のフランジ部１０の
スラスト受面１１に軸受隙間を介して対向するスラスト
軸受１２がラジアル軸受４と一体化して形成され、軸５
をラジアル方向およびスラスト方向に支持する静圧軸受
ブロックが形成される。この静圧軸受ブロックの両端面
にＯリング３３，３３を配置してハウジング１の内径面
に挿入した後にハウジング１の一端に蓋３２を取り付け
て固定する。

【０００９】これによれば、２個のラジアル軸受４，４
と一対のスラスト軸受１２，１２とを実質的に一体のス
リーブ２０に一体的に固定して取付けたブロックをハウ
ジング１に装着して組み立てるので、各軸受の組立およ
び調整が簡単にできるとされている。

【００１０】

【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、２個の
ラジアル軸受４，４と２個のスラスト軸受１２，１２を
実質的に一体とされるスリーブ２０に組み込むため軸受
部品点数が多いばかりでなく、組み込みも複雑で面倒な
作業であった。

【００１１】本発明の目的は、前述のような軸受部品点
数が多いばかりでなく、組み込みも複雑で面倒な作業で
あったという欠点を取り除き、軸受部品点数を少なく、
しかも簡単に組立ができる多孔質静圧軸受を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め本発明は、径方向に突出したフランジ部を有する回転
軸を支承する多孔質静圧軸受において、この軸受の外側
を構成するハウジングと、同ハウジングに取付けられ、
前記回転軸の外径部を回転自在に支承するラジアル方向
軸受面を有するラジアル軸受部および前記フランジ部の
スラスト面に対向するスラスト方向軸受面を有するスラ
スト軸受部を一体的に成形したフランジ付スリーブ状の
多孔質部材からなる軸受部材と、ハウジングに設けた給
気孔から前記軸受部材を通して回転軸と前記両軸受面と
の間に圧縮気体を供給するように成した気体通路と、を
有してなる多孔質静圧軸受とした。

【００１３】これにより軸受の部品点数が減り、簡単に
組み立てることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図１に
より説明する。ハウジング部材５０Aないし５０Cからな
るハウジング５０の内径面には、フランジ部５１を有す
る回転軸５２を回転自在に支承するための多孔質部材か
らなる１対の軸受部材５５，５６が取り付けられてい
る。これらの軸受部材５５，５６は、ブロンズ、カーボ
ンまたはセラミックス等の多孔質部材からなり、それぞ
れが一体成形されてラジアル方向の軸受面５３とスラス
ト方向の軸受面５４をそれぞれ有する１対のフランジ付
スリーブ状に形成されている。これらの軸受部材５５，
５６は、スリーブ状のラジアル軸受部が冷し嵌めにより
ハウジング部材５０A，５０Cにそれぞれ嵌入固着される
とともに、フランジ部が図示しないボルトによりハウジ
ング部材５０A，５０Cにそれぞれ締結されている。

【００１５】また、図１において右側の軸受部材５５の
右隣には、ラジアル方向軸受面５７を有するラジアル軸
受部材５８が冷し嵌めにより取り付けられている。

【００１６】ハウジング５０は、図示しないボルト等に
よりハウジング部材５０Aないし５０Cを一体的に取り付
けてあり、ハウジング５０の外側面に設けた給気孔５９
から給気通路６０，６１を経て軸受部材５５，５６およ
びラジアル軸受部材５８の外径面と、スラスト方向の軸
受面５４の裏側になる外側面とにそれぞれ開口する環状
室６２および６３へ連通し、続いて多孔質材の各軸受部
材５５，５６，５８からそれぞれの軸受面５３，５４，
５７と回転軸５２の外径面の間δおよびフランジ部５１
のスラスト面の間からそれぞれの気体溜め６４，６５を
経て排気通路６６，６７よりハウジング５０の外側面に
ある排気孔６８に連通する気体通路が設けてある。な
お、軸受部材５６およびラジアル軸受部材５８の大気側
端部の間δは、それぞれ大気に開放されている。また、
各軸受部材５５，５６，５８の排気通路となる部分およ
び大気に露出する部分の表面には封止処理が施されてい
る。

【００１７】次に、以上のように構成された多孔質静圧
軸受の作用について述べると、給気孔５９から矢印ａの
ように導入された圧縮気体は、給気通路６０および６１
から環状室６２および６３に入り、多孔質材の軸受部材
５５，５６，５８から軸受面５３，５４，５７と回転軸
５２の外径面およびフランジ部５１のスラスト面の間に
導かれ、気体膜を形成させ回転軸５２をフローティング
状態で回転自在に支承し、次いで気体溜め６４，６５に
集められた後、排気通路６６，６７を経て排気孔６８か
らハウジング５０外へ排出される。

【００１８】前述した実施の形態では、本発明によるフ
ランジ付スリーブ状の軸受部材５５に隣接させてラジア
ル軸受部材５８を別に設けた例を説明したが、これらの
軸受部材５５，５８は一体的に形成しても良い。この場
合には、気体溜め６４は省略しても良いし、また軸受面
の途中に環状溝として形成しても良い。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては当
初に揚げた欠点を解消し、軸受部品点数が少なく、しか
も簡単に組み立てることができる多孔質静圧軸受となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例を示す多孔質静圧軸受の
軸方向の断面図である。

【図２】従来の多孔質静圧軸受の軸方向の断面図であ
る。

【符号の説明】

５０ ハウジング ５１ フランジ部 ５２ 回転軸 ５３，５４，５７ 軸受面 ５５，５６ 軸受部材 ５８ ラジアル軸受部材 ５９ 給気孔 ６０，６１ 給気通路 ６２，６３ 環状室 ６４，６５ 気体溜め ６６，６７ 排気通路 ６８ 排気孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芹澤 光明 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社内 (72)発明者 木村 誠司 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社内 Ｆターム(参考） 3J102 AA02 BA03 BA19 CA16 CA17 EA02 EA06 EA18 FA08

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 径方向に突出したフランジ部を有する回
   転軸を支承する多孔質静圧軸受において、 この軸受の外側を構成するハウジングと、 同ハウジングに取り付けられ、前記回転軸の外径部を回
   転自在に支承するラジアル方向軸受面を有するラジアル
   軸受部および前記フランジ部のスラスト面に対向するス
   ラスト方向軸受面を有するスラスト軸受部を一体的に成
   形したフランジ付スリーブ状の多孔質部材からなる軸受
   部材と、 ハウジングに設けた給気孔から前記軸受部材を通して回
   転軸と前記両軸受面との間に圧縮気体を供給するように
   成した気体通路と、 を有することを特徴とする多孔質静圧軸受。