JP2002332803A - Pneumatic motor using hydrostatic radial thrust bearing - Google Patents

Pneumatic motor using hydrostatic radial thrust bearing

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JP2002332803A
JP2002332803A JP2001177771A JP2001177771A JP2002332803A JP 2002332803 A JP2002332803 A JP 2002332803A JP 2001177771 A JP2001177771 A JP 2001177771A JP 2001177771 A JP2001177771 A JP 2001177771A JP 2002332803 A JP2002332803 A JP 2002332803A
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rotor
exhaust
thrust bearing
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Teruyuki Maeda
照行 前田
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C32/06Bearings 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
    • F16C32/0603Bearings 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 supported by a gas cushion, e.g. an air cushion

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems in a conventional motor bearing wherein the bearing is a ball bearing or a journal bearing, lubricating oil or grease being used for avoiding metal contact in the bearing, and thus sliding resistance being high to thus cause problems at high rotational speed. SOLUTION: A hydrostatic radial thrust bearing for lifting up a rotor with air pressure is used as the bearing of the motor, and rotational resistance of the rotor is made to approach zero. Driving torque of the rotor is provided by jetting air from a nozzle, so that a pneumatic motor at super high speed can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、空気圧によって駆
動される回転機械に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary machine driven by air pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電気モーターあるいは空気圧モー
ターの軸受は、ボール・ベアリングあるいはジャーナル
・ベアリングであり、軸受での金属接触を避けるために
潤滑油またはグリースが用いられている。このために摺
動抵抗が大きく、高速回転には問題がある。
2. Description of the Related Art Conventional electric or pneumatic motor bearings are ball bearings or journal bearings, in which lubricating oil or grease is used to avoid metal contact at the bearings. For this reason, sliding resistance is large, and there is a problem in high-speed rotation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の潤滑油を用いる
ジャーナル・ベアリングは、油膜によるせん断抵抗のた
め、超高速回転時には摩擦抵抗が増大する。また、ボー
ル・ベアリングでは超高速回転時において潤滑油による
摩擦抵抗の増大、及び遠心力によるボールの飛び出しな
どの問題があった。
A conventional journal bearing using a lubricating oil has an increased frictional resistance when rotating at an ultra-high speed because of the shear resistance caused by the oil film. In addition, the ball bearing has problems such as an increase in frictional resistance due to lubricating oil during ultra-high-speed rotation and a ball jumping out due to centrifugal force.

【0004】一方、多孔質材料を用いた空気圧軸受で
は、多孔質材料の加工に特殊な技術が必要であり、さら
に過酷な条件下では使用に耐えない問題があった。
On the other hand, a pneumatic bearing using a porous material requires a special technique for processing the porous material, and has a problem that it cannot be used under severe conditions.

【0005】他方、オリフィスを用いた静圧軸受は、極
細径ドリルで加工されているため、オリフィスの加工は
極めて困難であり、軸受としての負荷能力が低く、さら
に、ニューマテック・ハンマー(自励振動)を起こし易
い問題があった。
On the other hand, a hydrostatic bearing using an orifice is extremely difficult to machine the orifice because it is machined with a very small diameter drill, has a low load capacity as a bearing, and has a pneumatic hammer (self-excited). Vibration).

【0006】本発明は、分割方式でオリフィスを構成し
た静圧ラジアル・スラスト軸受(19及び19a)を用
いてローター回転時の回転抵抗を零に近づけ、さらに、
ノズルより空気を噴射することによって超高速の空気圧
モーターを得ることを目的としている。
The present invention uses a hydrostatic radial thrust bearing (19 and 19a) in which an orifice is formed in a divided manner to reduce the rotational resistance during rotor rotation to zero,
The purpose is to obtain an ultra-high-speed pneumatic motor by injecting air from a nozzle.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1によるこの発明の静圧ラジアル・スラスト
軸受(19及び19a)を用いた空気圧モーターは、平
行軸穴(1)を有する放射状みぞ付円板(2)と平行軸
穴(1)を有する排気みぞ付円板(3)をそれぞれ数枚
重ね合わせ、さらに、テーパー軸穴(20)を有する放
射状みぞ付円板(22)とテーパー軸穴(20)を有す
る排気みぞ付円板(23)を、それぞれ数枚重ね合わせ
て構成された静圧ラジアル・スラスト軸受(19及び1
9a)をシリンダー(15)の両端に取り付け、前記静
圧ラジアル・スラスト軸受(19及び19a)の軸穴
(1及び20)で回転するノズル(35)を付けたロー
ター(30)を挿入し、前記ローター(30)の一方の
出力軸(21)を、静圧ラジアル・スラスト軸受(1
9)の外部に出力し、他方の入力軸(21a)を静圧ラ
ジアル・スラスト軸受(19a)で支持するように構成
されたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a pneumatic motor using a hydrostatic radial thrust bearing (19 and 19a) according to the present invention has a parallel shaft hole (1). A radial grooved disk (2) and a plurality of exhaust grooved disks (3) each having a parallel shaft hole (1) are superposed on each other, and a radial grooved disk (22) having a tapered shaft hole (20). Radial thrust bearings (19 and 1) each formed by superposing several discs with exhaust grooves (23) having tapered shaft holes (20) and
9a) is attached to both ends of a cylinder (15), and a rotor (30) provided with a nozzle (35) that rotates in a shaft hole (1 and 20) of the hydrostatic radial thrust bearing (19 and 19a) is inserted. One output shaft (21) of the rotor (30) is connected to a hydrostatic radial thrust bearing (1).
9), and the other input shaft (21a) is supported by a hydrostatic radial thrust bearing (19a).

【0008】請求項2によるこの発明の静圧ラジアル・
スラスト軸受(19及び19a)を用いた空気圧モータ
ーは、請求項1記載の静圧ラジアル・スラスト軸受(1
9及び19a)を用いた空気圧モーターにおいて、前記
静圧ラジアル・スラスト軸受(19及び19a)からの
排気を、前記ローター(30)の入力軸(21a)側に
フィード・バックする排気フィード・バック路(17あ
るいは17a)を設けるように構成されたことを特徴と
するものである。
According to the second aspect of the present invention, there is provided a static pressure radial
The pneumatic motor using the thrust bearings (19 and 19a) is a hydrostatic radial thrust bearing (1) according to claim 1.
9 and 19a), the exhaust feed-back path for feeding back the exhaust from the hydrostatic radial thrust bearings (19 and 19a) to the input shaft (21a) side of the rotor (30). (17 or 17a) is provided.

【0009】請求項3によるこの発明の静圧ラジアル・
スラスト軸受(19及び19a)を用いた空気圧モータ
ーは、請求項1または2記載の静圧ラジアル・スラスト
軸受(19及び19a)を用いた空気圧モーターにおい
て、前記ノズル(35)が先細ノズル(35a)である
ことを特徴とするものである。
According to the third aspect of the present invention, there is provided a static pressure radial
The pneumatic motor using a thrust bearing (19 and 19a) is a pneumatic motor using a hydrostatic radial thrust bearing (19 and 19a) according to claim 1 or 2, wherein the nozzle (35) is a tapered nozzle (35a). It is characterized by being.

【0010】請求項4によるこの発明の空気圧モーター
は、請求項1または2記載の静圧ラジアル・スラスト軸
受(19および19a)を用いた空気圧モーターにおい
て、前記ノズル(35)が末広ノズル(35b)である
ことを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the pneumatic motor using the hydrostatic radial thrust bearing according to the first or second aspect, the nozzle (35) is a divergent nozzle (35b). It is characterized by being.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明は、空気圧でローターの軸
を浮上させ、摩擦抵抗を零にし、ローター軸を超高速で
回転させる空気圧モーターに関するものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a pneumatic motor for floating a rotor shaft by air pressure, reducing frictional resistance to zero, and rotating the rotor shaft at a very high speed.

【0012】静圧ラジアル・スラスト軸受は、平行軸受
部でラジアル荷重を支え、テーパー軸受部でスラスト荷
重を支えるように構成される。
The hydrostatic radial thrust bearing is configured to support a radial load by a parallel bearing portion and to support a thrust load by a tapered bearing portion.

【0013】一方、回転トルクを発生させるために、ロ
ーター軸に設けたノズルより空気を噴出させる。
On the other hand, in order to generate a rotational torque, air is jetted from a nozzle provided on the rotor shaft.

【0014】また、一般に、静圧軸受は軸受からの空気
の漏れがあって始めて軸受の機能が発揮できるものであ
るため、この分はエネルギーの損失になるが、この漏れ
てきた空気をローターの入力側にフィード・バックして
再利用すれば、効率の良い空気圧モーターを得ることが
できる。
In general, since a hydrostatic bearing can exhibit its function only after air leaks from the bearing, the loss of energy is lost to this extent. If it is fed back to the input side and reused, an efficient pneumatic motor can be obtained.

【0015】[0015]

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
1に示される実施例は、平行軸穴(1)を有する放射状
みぞ付円板(2)と平行軸穴(1)を有する排気みぞ付
円板(3)をそれぞれ数枚重ね合わせ、さらに、テーパ
ー軸穴(20)を有する放射状みぞ付円板(22)とテ
ーパー軸穴(20)を有する排気みぞ付円板(23)
を、それぞれ数枚重ね合わせ、さらに、エンド・プレー
ト(24)を付けて軸受ケース(5)に挿入し、ボルト
(14)で固定して構成された静圧ラジアル・スラスト
軸受(19及び19a)を、シリンダー(15)の両端
に取り付け、前記平行軸穴(1)及びテーパー軸穴(2
0)に回転自在にローター(30)を挿入する。
An embodiment will be described with reference to the drawings. In the embodiment shown in FIG. 1, a radial grooved disk (2) having a parallel shaft hole (1) and an exhaust grooved disk (3) having a parallel shaft hole (1) are overlapped with each other. , A radial grooved disk (22) having a tapered shaft hole (20) and an exhaust grooved disk (23) having a tapered shaft hole (20).
, A plurality of hydrostatic radial thrust bearings (19 and 19a) each formed by attaching the end plate (24) to the bearing case (5) and fixing the bolts (14). Are attached to both ends of the cylinder (15), and the parallel shaft hole (1) and the taper shaft hole (2) are attached.
The rotor (30) is rotatably inserted into 0).

【0016】また、ローター(30)の軸の一方(図1
において左方)は出力軸(21)であって、静圧ラジア
ル・スラスト軸受(19)の外部に突出し、その先に負
荷をを取り付ける。また、前記ローター(30)の他方
(図1において右方)は入力軸(21a)であって、静
圧ラジアル・スラスト、軸受(19a)を介して回転自
在に支持されている。
One of the axes of the rotor (30) (FIG. 1)
In the figure, an output shaft (21) is an output shaft (21), which protrudes outside the hydrostatic radial thrust bearing (19), to which a load is attached. The other (right side in FIG. 1) of the rotor (30) is an input shaft (21a), which is rotatably supported via a hydrostatic radial thrust and a bearing (19a).

【0017】このような構成のとき、軸受ケース(5及
び5a)に設けてある軸受用空気圧供給口(12及び1
2a)より空気圧を供給すると、空気は、圧力空気穴
(8)より放射状みぞ付円板(2及び22)に設けられ
たリング状圧力みぞ(7)に導かれ、さらに放射状みぞ
(6)を通り、平行軸穴(1)及びテーパー軸穴(2
0)に噴出され、前記平行軸穴(1)及びテーパー軸穴
(20)に回転自在に挿入されたローター(30)との
間に構成された狭い隙間を通過し、排気みぞ付円板(3
及び23)に設けられたリング状排気みぞ(9)及び排
気収集みぞ(10)を経て、排気穴(11)に集めら
れ、排気口(13及び13a)より機外に排気される構
造になっている。
In such a configuration, the bearing air pressure supply ports (12 and 1) provided in the bearing cases (5 and 5a) are provided.
When the air pressure is supplied from 2a), the air is guided from the pressure air hole (8) to the ring-shaped pressure groove (7) provided in the disk (2 and 22) with the radial groove, and further the radial groove (6) is formed. The parallel shaft hole (1) and the taper shaft hole (2
0), passes through a narrow gap formed between the parallel shaft hole (1) and the rotor (30) rotatably inserted into the tapered shaft hole (20), and then a disk with exhaust grooves ( 3
And 23) are collected in an exhaust hole (11) through a ring-shaped exhaust groove (9) and an exhaust collecting groove (10) provided in the exhaust hole (13 and 13a), and are exhausted outside the machine. ing.

【0018】このとき、ローター(30)は空気圧によ
り軸受穴(1および20)内で浮き上がる。
At this time, the rotor (30) floats in the bearing holes (1 and 20) by air pressure.

【0019】一方、エンド・キャップ(40)に設けら
れたローター用空気圧供給口(41)より空気圧を供給
すると、空気は、ローター(30)の入力軸(21a)
の端面にある空気圧口(37)より取り込まれ、軸穴
(33)より分配穴(34)を経て、ノズル(35)に
送り込まれ、前記ノズル(35)の先端よりシリンダー
室(18)に排出され、さらに、シリンダー(15)に
設けられている排出穴(16)より機外に排出される。
On the other hand, when air pressure is supplied from a rotor air pressure supply port (41) provided in the end cap (40), air is supplied to the input shaft (21a) of the rotor (30).
Is taken in from a pneumatic port (37) on the end face of the nozzle, is sent from a shaft hole (33) to a nozzle (35) through a distribution hole (34), and is discharged from the tip of the nozzle (35) to a cylinder chamber (18). Then, it is discharged out of the machine through a discharge hole (16) provided in the cylinder (15).

【0020】このとき、ノズル(35)より排出された
空気の持つ運動量(=質量*速度)によりローター(3
0)は回転トルクを得、摩擦抵抗なく回転する。ノズル
形状が先細ノズル(35a、図1及び図5(b)参照)
の場合は、ノズル先端の噴流の速度は容易に音速に達す
るが、一方、ノズル形状が末広ノズル(35b、図6参
照)の場合は、ノズル先端の噴流の速度は音速を越える
のでローター(30)の回転数はさらに増大する。
At this time, the rotor (3) is determined by the momentum (= mass * speed) of the air discharged from the nozzle (35).
0) obtains a rotational torque and rotates without frictional resistance. Nozzle shape is tapered nozzle (35a, see FIGS. 1 and 5 (b))
In the case of (1), the speed of the jet at the tip of the nozzle easily reaches the sonic speed. On the other hand, when the nozzle shape is a divergent nozzle (35b, see FIG. 6), the speed of the jet at the tip of the nozzle exceeds the speed of sound, so that the rotor (30 ) Further increases.

【0021】図2に示される実施例は、図1に示された
実施例における静圧ラジアル・スラスト軸受(19及び
19a)よりの排気を、排気口(13及び13a)より
機外に放出することなく、排気フィード・バック路(1
7)を経由して、入力軸(21a)の空気圧口(37)
にフィード・バックするよう構成されている。
The embodiment shown in FIG. 2 discharges the exhaust from the hydrostatic radial thrust bearings (19 and 19a) in the embodiment shown in FIG. 1 to the outside through the exhaust ports (13 and 13a). The exhaust feed-back path (1
7) Via the pneumatic port (37) of the input shaft (21a)
It is configured to feed back to

【0022】図3に示される実施例は、図2に示された
実施例において、排気フィード・バックの他の一例であ
る。すなわち、図1の排気口(13及び13a)を機外
で一つにまとめて、ローター(30)の入力軸(21
a)の軸端にある空気圧口(37)にフィード・バック
する排気フィード・バック路(17a)を設けるように
構成されている。
The embodiment shown in FIG. 3 is another example of the exhaust feedback in the embodiment shown in FIG. That is, the exhaust ports (13 and 13a) of FIG. 1 are united outside the machine, and the input shaft (21) of the rotor (30) is combined.
An exhaust feed-back path (17a) for feeding back the air pressure port (37) at the shaft end of a) is provided.

【0023】図4に示される実施例は、ローター軸(3
1)であり、該軸(31)は出力軸(21)と入力軸
(21a)及びテーパー軸(25)よりなっており、入
力軸(21a)には軸穴(33)、分配穴(34)及び
ノズル付スラスト受(32、図1参照)をローター軸
(31)に固定する固定用ねじ(36)を設けて構成さ
れている。
In the embodiment shown in FIG. 4, the rotor shaft (3
1), wherein the shaft (31) comprises an output shaft (21), an input shaft (21a) and a tapered shaft (25), and the input shaft (21a) has a shaft hole (33) and a distribution hole (34). ) And a fixing screw (36) for fixing the thrust receiver with nozzle (32, see FIG. 1) to the rotor shaft (31).

【0024】図5(a)(b)に示される実施例は、先
細ノズル付スラスト受(32a)の正面図及びA−A断
面図である。先細ノズル(35a)の通路断面積は、外
円方向に行くにしたがって滑らかに減少していき、前記
ノズル(35a)を円周にわたって等間隔で複数個有す
るように構成されている。
The embodiment shown in FIGS. 5A and 5B is a front view and a sectional view taken along the line AA of a thrust receiver (32a) with a tapered nozzle. The cross-sectional area of the passage of the tapered nozzle (35a) decreases smoothly in the direction of the outer circle, and a plurality of the nozzles (35a) are arranged at equal intervals around the circumference.

【0025】ここに、ノズルが形成されている内円から
外円に至る曲線は任意であるが、滑らかな曲線であるこ
とが好ましい。あるいは、曲線の一部が直線で構成され
てもよい。
Here, the curve from the inner circle where the nozzle is formed to the outer circle is arbitrary, but is preferably a smooth curve. Alternatively, a part of the curve may be constituted by a straight line.

【0026】図6に示される実施例は、末広ノズル付ス
ラスト受(32b)の断面図である。末広ノズル(35
b)の通路断面積は、内円から外円方向に行くにしたが
って滑らかに減少し、途中より増大するように構成され
ている。
The embodiment shown in FIG. 6 is a sectional view of a thrust receiver (32b) with a divergent nozzle. Suehiro nozzle (35
The cross-sectional area of the passage b) is configured to decrease smoothly from the inner circle to the outer circle, and to increase in the middle.

【0027】図7(a)(b)に示される実施例は、静
圧ラジアル・スラスト軸受(19及び19a)の平行軸
穴(1)を有する放射状みぞ付円板(2)の正面図及び
B−B断面図である。
FIGS. 7 (a) and 7 (b) show a front view of a radial grooved disk (2) having a parallel shaft hole (1) of a hydrostatic radial thrust bearing (19 and 19a). It is BB sectional drawing.

【0028】上記円板(2)には、リング状圧力みぞ
(7)を設け、前記リング状圧力みぞ(7)に連通する
圧力空気穴(8)が設けられており、前記リング状圧力
みぞ(7)と平行軸穴(1)に囲まれた領域のみぞラン
ド(16)には、該円板(2)の中心に向かう放射状み
ぞ(5)が等角度で複数個加工されており、さらに排気
穴(11)及びボルト穴(14b)が貫通するように構
成されている。
The disk (2) is provided with a ring-shaped pressure groove (7), and is provided with a pressure air hole (8) communicating with the ring-shaped pressure groove (7). A plurality of radial grooves (5) directed toward the center of the disk (2) are formed at equal angles in a groove (16) in a region surrounded by the parallel shaft hole (1) and the parallel shaft hole (1). Further, the exhaust hole (11) and the bolt hole (14b) are configured to penetrate.

【0029】図8(a)(b)に示される実施例は、静
圧ラジアル・スラスト軸受(19及び19a)のテーパ
ー軸穴(20)を有する放射状みぞ付円板(22)の正
面図及びC−C断面図である。
The embodiment shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b) is a front view of a radial grooved disk (22) having a tapered shaft hole (20) of a hydrostatic radial thrust bearing (19 and 19a). It is CC sectional drawing.

【0030】上記円板(22)には、リング状圧力みぞ
(7)を設け、前記リング状圧力みぞ(7)に連通する
圧力空気穴(8)が設けられており、前記リング状圧力
みぞ(7)とテーパー軸穴(20)に囲まれた領域のみ
ぞランド(16)には、該円板(22)の中心に向かう
放射状みぞ(5)が等角度で複数個加工されており、さ
らに排気穴(11)及びボルト穴(14b)が貫通する
ように構成されている。
The disk (22) is provided with a ring-shaped pressure groove (7), and is provided with a pressure air hole (8) communicating with the ring-shaped pressure groove (7). A plurality of radial grooves (5) toward the center of the disk (22) are formed at equal angles on the land (16) of the groove (16) surrounded by (7) and the tapered shaft hole (20). Further, the exhaust hole (11) and the bolt hole (14b) are configured to penetrate.

【0031】図9(a)(b)に示される実施例は、静
圧ラジアル・スラスト軸受(19及び19a)の平行軸
穴(1)を有する排気みぞ付円板(3)の正面図及びD
−D断面図である。
The embodiment shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b) is a front view of a disk (3) with an exhaust groove having a parallel shaft hole (1) of a hydrostatic radial thrust bearing (19 and 19a). D
It is -D sectional drawing.

【0032】上記円板(3)には、該円板(3)と軸と
の隙間を通過してきた空気を集めるリング状排気みぞ
(9)及び排気を外部に排出するための排気収集みぞ
(10)と排気穴(11)があり、さらに圧力空気を通
す圧力空気穴(8)及びボルト穴(14b)が貫通する
よう構成されている。
The disk (3) has a ring-shaped exhaust groove (9) for collecting air passing through a gap between the disk (3) and the shaft, and an exhaust collecting groove (9) for discharging exhaust to the outside. 10) and an exhaust hole (11), and a pressure air hole (8) through which compressed air passes and a bolt hole (14b) penetrate therethrough.

【0033】図10(a)(b)に示される実施例は、
静圧ラジアル・スラスト軸受(19及び19a)のテー
パー軸穴(20)を有する排気みぞ付円板(23)の正
面図及びE−E断面図である。
The embodiment shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b)
It is a front view and EE sectional drawing of the disk (23) with an exhaust groove which has the taper shaft hole (20) of a hydrostatic radial thrust bearing (19 and 19a).

【0034】上記円板(23)には、該円板(23)と
軸との隙間を通過してきた空気を集めるリング状排気み
ぞ(9)及び排気を外部に排出するための排気収集みぞ
(10)と排気穴(11)があり、さらに圧力空気を通
す圧力空気穴(8)及びボルト穴(14b)が貫通する
よう構成されている。
The disk (23) has a ring-shaped exhaust groove (9) for collecting air passing through the gap between the disk (23) and the shaft, and an exhaust collecting groove (9) for discharging exhaust to the outside. 10) and an exhaust hole (11), and a pressure air hole (8) through which compressed air passes and a bolt hole (14b) penetrate therethrough.

【0035】図11に示される実施例は、エンド・プレ
ート(24)である。該円板(24)には、前記円板
(2、3、22及び23)を軸受ケース(5及び5a)
に固定するための固定用雌ねじ(14a)を設けてい
る。
The embodiment shown in FIG. 11 is an end plate (24). The disk (24) is provided with the disk (2, 3, 22, and 23) on the bearing case (5 and 5a).
Is provided with a female screw (14a) for fixing the screw.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、請求項1〜4の発明により、以下に記載さ
れるような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained by the inventions of claims 1 to 4.

【0037】静圧ラジアル・スラスト軸受を用いている
ので、ローターは宙に浮いた状態になっており、軸受部
の回転に対する抵抗はほとんど零に近い。
Since a hydrostatic radial thrust bearing is used, the rotor is suspended in the air, and the resistance to rotation of the bearing is almost zero.

【0038】一方、ローターを回転させる駆動トルク
は、ノズルからの噴流によっている。先細ノズルの場合
は、ノズルからの噴流の速度は容易に音速になる。一
方、末広ノズルの場合は、ノズルからの噴流速度は音速
を超えるので、ローターの回転速度は容易に超高速(た
とえば1分間に10万回転以上)になりうる。
On the other hand, the driving torque for rotating the rotor depends on the jet from the nozzle. In the case of a tapered nozzle, the speed of the jet from the nozzle easily becomes the speed of sound. On the other hand, in the case of a divergent nozzle, the jet speed from the nozzle exceeds the speed of sound, so that the rotation speed of the rotor can easily become very high (for example, 100,000 rotations or more per minute).

【0039】これを例えば、自動車のエンジンの過給に
用いたり、内面研削盤の砥石の駆動に用いることができ
る。
This can be used, for example, for supercharging an engine of an automobile or for driving a grindstone of an internal grinding machine.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】静圧ラジアル・スラスト軸受を用いた空気圧モ
ーターの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a pneumatic motor using a hydrostatic radial thrust bearing.

【図2】静圧ラジアル・スラスト軸受を用いた排気利用
空気圧モーターの断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a pneumatic motor utilizing exhaust gas using a hydrostatic radial thrust bearing.

【図3】静圧ラジアル・スラスト軸受を用いた排気利用
空気圧モーターの断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a pneumatic motor utilizing exhaust gas using a hydrostatic radial thrust bearing.

【図4】ローター軸である。FIG. 4 is a rotor shaft.

【図5】先細ノズル付スラスト受の正面図及び断面図で
ある。
FIG. 5 is a front view and a sectional view of a thrust receiver with a tapered nozzle.

【図6】末広ノズル付スラスト受の正面図及び断面図で
ある。
FIG. 6 is a front view and a sectional view of a thrust receiver with a divergent nozzle.

【図7】平行軸穴を有する放射状みぞ付円板の正面図及
び断面図である。
FIG. 7 is a front view and a sectional view of a disk with a radial groove having a parallel shaft hole.

【図8】テーパー軸穴を有する放射状みぞ付円板の正面
図及び断面図である。
FIG. 8 is a front view and a sectional view of a radial grooved disk having a tapered shaft hole.

【図9】平行軸穴を有する排気みぞ付円板の正面図及び
断面図である。
FIG. 9 is a front view and a cross-sectional view of a disc with an exhaust groove having a parallel shaft hole.

【図10】テーパー軸穴を有する排気みぞ付円板の正面
図及び断面図である。
FIG. 10 is a front view and a cross-sectional view of a disk with an exhaust groove having a tapered shaft hole.

【図11】エンド・プレートの断面図である。FIG. 11 is a sectional view of an end plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 平行軸穴 2 平行軸穴を有する放射状みぞ付円板 3 平行軸穴を有する排気みぞ付円板 5,5a 軸受ケース 6 放射状みぞ 7 リング状圧力みぞ 8 圧力空気穴 9 リング状排気みぞ 10 排気収集みぞ 11 排気穴 12,12a 軸受用空気圧供給口 13、13a 排気口 14 ボルト 14a 固定用雌ねじ 14b ボルト穴 15 シリンダー 16 排出穴 17、17a 排気フィード・バック路 18 シリンダー室 19、19a 静圧ラジアル・スラスト軸受 20 テーパー軸穴 21 出力軸 21a 入力軸 22 テーパー軸穴を有する放射状みぞ付円板 23 テーパー軸穴を有する排気みぞ付円板 24 エンド・プレート 25 テーパー軸 30 ローター 31 ローター軸 32 ノズル付スラスト受 32a 先細ノズル付スラスト受 32b 末広ノズル付スラスト受 33 軸穴 34 分配穴 35 ノズル 35a 先細ノズル 35b 末広ノズル 36 固定用ねじ 37 空気圧口 40 エンド・キャップ 41 ローター用空気圧供給口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Parallel shaft hole 2 Disk with radial groove having parallel shaft hole 3 Disk with exhaust groove having parallel shaft hole 5, 5a Bearing case 6 Radial groove 7 Ring pressure groove 8 Pressure air hole 9 Ring exhaust groove 10 Exhaust Collection groove 11 Exhaust hole 12, 12a Air pressure supply port for bearing 13, 13a Exhaust port 14 Bolt 14a Female screw for fixing 14b Bolt hole 15 Cylinder 16 Discharge hole 17, 17a Exhaust feed-back path 18 Cylinder chamber 19, 19a Static pressure radial Thrust bearing 20 Tapered shaft hole 21 Output shaft 21a Input shaft 22 Disk with radial groove having tapered shaft hole 23 Disk with exhaust groove having tapered shaft hole 24 End plate 25 Tapered shaft 30 Rotor 31 Rotor shaft 32 Thrust with nozzle Receiver 32a Thrust receiver with tapered nozzle 32b Suehiro nozzle Thrust receiving 33 shaft hole 34 distribution holes 35 nozzles 35a convergent nozzle 35b diverging nozzle 36 fixing screw 37 air inlet 40 end cap 41 Rotor for pneumatic supply port

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平行軸穴(1)を有する放射状みぞ付円
板(2)と平行軸穴(1)を有する排気みぞ付円板
(3)をそれぞれ数枚重ね合わせ、さらに、テーパー軸
穴(20)を有する放射状みぞ付円板(22)とテーパ
ー軸穴(20)を有する排気みぞ付円板(23)を、そ
れぞれ数枚重ね合わせて構成された静圧ラジアル・スラ
スト軸受(19及び19a)をシリンダー(15)の両
端に取り付け、前記静圧ラジアル・スラスト軸受(19
及び19a)の軸穴(1及び20)で回転するノズル
(35)を付けたローター(30)を挿入し、前記ロー
ター(30)の一方の出力軸(21)を、静圧ラジアル
・スラスト軸受(19)の外部に出力し、他方の入力軸
(21a)を静圧ラジアル・スラスト軸受(19a)で
支持するように構成されたことを特徴とする静圧ラジア
ル・スラスト軸受(19及び19a)を用いた空気圧モ
ーター。
1. A radial grooved disk (2) having a parallel shaft hole (1) and an exhaust grooved disk (3) having a parallel shaft hole (1) are superposed on each other, and a tapered shaft hole is further provided. Hydrostatic radial thrust bearings (19 and 20) each formed by superposing a plurality of discs with radial grooves (22) having (20) and discs with exhaust grooves (23) having tapered shaft holes (20). 19a) is attached to both ends of the cylinder (15), and the hydrostatic radial thrust bearing (19
And a rotor (30) provided with a nozzle (35) rotating in a shaft hole (1 and 20) of 19a), and one output shaft (21) of the rotor (30) is attached to a hydrostatic radial thrust bearing. The hydrostatic radial thrust bearings (19 and 19a) are configured to output to the outside of (19) and to support the other input shaft (21a) by a hydrostatic radial thrust bearing (19a). Using pneumatic motor.
【請求項2】 前記静圧ラジアル・スラスト軸受(19
及び19a)からの排気を、前記ローター(30)の入
力軸(21a)側にフィード・バックする排気フィード
・バック路(17あるいは17a)を設けるように構成
されたことを特徴とする請求項1記載の静圧ラジアル・
スラスト軸受(19及び19a)を用いた空気圧モータ
ー。
2. The hydrostatic radial thrust bearing (19).
And an exhaust feedback path (17 or 17a) for feeding the exhaust from the rotor (30) toward the input shaft (21a) of the rotor (30). Static pressure radial
Pneumatic motor using thrust bearings (19 and 19a).
【請求項3】 前記ノズル(35)が先細ノズル(35
a)であることを特徴とする請求項1または2記載の静
圧ラジアル・スラスト軸受(19及び19a)を用いた
空気圧モーター。
3. The nozzle (35) comprises a tapered nozzle (35).
A pneumatic motor using a hydrostatic radial thrust bearing according to claim 1 or 2, characterized in that: a).
【請求項4】 前記ノズル(35)が末広ノズル(35
b)であることを特徴とする請求項1または2記載の静
圧ラジアル・スラスト軸受(19及び19a)を用いた
空気圧モーター。
4. The nozzle (35) is a divergent nozzle (35).
3. A pneumatic motor using a hydrostatic radial thrust bearing (19 and 19a) according to claim 1 or 2, characterized in that:
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