JP2005207473A - Static pressure gas bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸等の被軸受部材から静圧気体軸受、特に多孔質静圧気体軸受に加えられる負荷荷重の限界を検知する限界荷重検知装置を具備した静圧気体軸受装置に関する。 The present invention relates to a static pressure gas bearing device including a limit load detection device that detects a limit of a load applied to a static pressure gas bearing, particularly a porous static pressure gas bearing, from a supported member such as a rotating shaft.
この種の静圧気体軸受装置としては、例えば、非接触変位センサのみにより被軸受部材としての回転軸と静圧気体軸受との軸受隙間(軸受間隙)の幅の変化を検知(検出)する静圧気体軸受装置が特許文献1において提案されている。
As this type of static pressure gas bearing device, for example, only a non-contact displacement sensor is used to detect (detect) a change in the width of a bearing gap (bearing gap) between a rotating shaft as a bearing member and a static pressure gas bearing. A pressurized gas bearing device is proposed in
ところで、斯かる静圧気体軸受装置では、非接触変位センサのみにより軸受隙間の幅の変化を検知するようになっているために、非接触変位センサ周りの環境変化等の影響により非接触変位センサによる検知結果と現実の軸受隙間の幅の変化とに誤差が生じる虞があり、而して、回転軸等の被軸受部材の被軸受面と静圧気体軸受の軸受面との焼付きを生じ得る程度の接触を未然に防止することが困難である。 By the way, in such a static pressure gas bearing device, since the change of the width of the bearing gap is detected only by the non-contact displacement sensor, the non-contact displacement sensor is affected by the environmental change around the non-contact displacement sensor. There is a risk that an error may occur between the detection result of the sensor and the actual change in the width of the bearing gap, and seizure occurs between the bearing surface of the bearing member such as the rotating shaft and the bearing surface of the hydrostatic gas bearing. It is difficult to prevent contact to the extent obtained.
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、焼付きを生じ得る程度の被軸受部材と静圧気体軸受との接触を未然に防止することのできる静圧気体軸受装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and an object of the present invention is to provide a static pressure capable of preventing contact between a supported member and a static pressure gas bearing that can cause seizure. The object is to provide a gas bearing device.
本発明の第一の態様の静圧気体軸受装置は、導電性の被軸受部材の被軸受面と協働して軸受隙間を形成する軸受面から被軸受面に向かって噴出する高圧気体に基づく軸受隙間における気体圧力により被軸受部材を支える導電性の多孔質静圧気体軸受と、被軸受部材及び多孔質静圧気体軸受に電気的に接続されると共に、被軸受部材及び多孔質静圧気体軸受の相対的な変位による軸受隙間における被軸受部材と多孔質静圧気体軸受との電気的接触に基づいて被軸受部材から多孔質静圧気体軸受に加えられる負荷荷重が限界に至った旨を検知する限界荷重検知装置とを具備している。 The hydrostatic gas bearing device according to the first aspect of the present invention is based on a high-pressure gas ejected from a bearing surface that forms a bearing gap in cooperation with a bearing surface of a conductive bearing member to the bearing surface. A conductive porous hydrostatic gas bearing that supports the bearing member by gas pressure in the bearing gap, and is electrically connected to the bearing member and the porous hydrostatic gas bearing. The fact that the load applied from the bearing member to the porous hydrostatic gas bearing reached the limit based on the electrical contact between the bearing member and the porous hydrostatic gas bearing in the bearing gap due to the relative displacement of the bearing. And a limit load detection device for detection.
第一の態様の静圧気体軸受装置によれば、回転軸等からなる被軸受部材へのラジアル方向の意図しない過負荷により被軸受部材と多孔質静圧気体軸受とが軸受隙間において互いに接触した場合に、周囲の環境変化等の影響を受けずにこれを正確に検知することができる結果、焼付きを生じ得る程度の被軸受部材と静圧気体軸受との接触を未然に防止することができる。 According to the hydrostatic gas bearing device of the first aspect, the bearing member and the porous hydrostatic gas bearing are in contact with each other in the bearing gap due to an unintended overload in the radial direction to the bearing member including the rotating shaft and the like. In this case, as a result of being able to accurately detect this without being affected by surrounding environmental changes, it is possible to prevent contact between the bearing member and the hydrostatic gas bearing to the extent that seizure may occur. it can.
本発明の第二の態様の静圧気体軸受装置では、第一の態様の静圧気体軸受装置において、多孔質静圧気体軸受は、軸受面に開口を夫々有していると共に当該開口から高圧気体が噴出される複数の細孔と、この細孔の開口を少なくとも部分的に画成していると共に、開口から噴出する高圧気体により被軸受面に向かって突出され得るように変形可能な展延部とを有している多孔質体を具備している。 According to the static pressure gas bearing device of the second aspect of the present invention, in the static pressure gas bearing device of the first aspect, each of the porous static pressure gas bearings has an opening on the bearing surface and a high pressure from the opening. A plurality of pores through which gas is ejected and an opening of the pores are at least partially defined, and the deformable display can be protruded toward the bearing surface by the high-pressure gas ejected from the opening. And a porous body having an extension.
第二の態様の静圧気体軸受装置によれば、複数の細孔の開口から噴出される高圧気体に対して展延部によりいわゆる絞り機能を発揮させ得る上に、複数の細孔の開口から噴出される高圧気体に基づいて軸受面に向かって突出される展延部の被軸受面への電気的な接触でもって負荷荷重の限界を予め検出することができる結果、軸受面への被軸受面の全体的な接触を回避でき、而して、焼付きを生じ得る程度の被軸受部材と静圧気体軸受との接触を更に効果的に未然に防止することができる。 According to the static pressure gas bearing device of the second aspect, a so-called throttling function can be exhibited by the extended portion with respect to the high-pressure gas ejected from the openings of the plurality of pores, and from the openings of the plurality of pores. As a result of being able to detect the limit of the load load in advance by electrical contact with the bearing surface of the extended portion protruding toward the bearing surface based on the jetted high pressure gas, the bearing to the bearing surface It is possible to avoid the entire contact of the surfaces, and to prevent the contact between the supported member and the static pressure gas bearing to such an extent that seizure can occur.
本発明の第三の態様の静圧気体軸受装置では、第二の態様の静圧気体軸受装置において、多孔質体は、軸受面で露出している金属部分及び無機質部分を具備しており、展延部は金属部分からなる。 In the static pressure gas bearing device of the third aspect of the present invention, in the static pressure gas bearing device of the second aspect, the porous body comprises a metal part and an inorganic part exposed on the bearing surface, The spread part consists of a metal part.
第三の態様の静圧気体軸受装置によれば、例えば、被軸受面に対面する多孔質体の面を研削加工した際に展延される金属部分を展延部としてそのまま用いることができる。 According to the static pressure gas bearing device of the third aspect, for example, a metal portion that is spread when the surface of the porous body facing the bearing surface is ground can be used as it is as the spread portion.
本発明の第四の態様の静圧気体軸受装置では、第三の態様の静圧気体軸受装置において、軸受面で露出している金属部分は無機質部分で分断されている。 In the static pressure gas bearing device of the fourth aspect of the present invention, in the static pressure gas bearing device of the third aspect, the metal portion exposed on the bearing surface is divided by the inorganic portion.
本発明の第五の態様の静圧気体軸受装置では、第三又は第四の態様の静圧気体軸受装置において、金属部分は、錫、燐及び銅のうちの少なくとも一つを含んでおり、無機質部分は、黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうちの少なくとも一つを含んでいる。 In the static pressure gas bearing device of the fifth aspect of the present invention, in the static pressure gas bearing device of the third or fourth aspect, the metal portion includes at least one of tin, phosphorus, and copper. The inorganic portion includes at least one of graphite, boron nitride, graphite fluoride, calcium fluoride, aluminum oxide, silicon oxide, and silicon carbide.
本発明の第六の態様の第五の態様の静圧気体軸受装置では、第五の態様の静圧気体軸受装置において、金属部分は、更に、ニッケル、クロム及びマンガンのうちの少なくとも一つを含んでいる。 In the static pressure gas bearing device according to the fifth aspect of the sixth aspect of the present invention, in the static pressure gas bearing device according to the fifth aspect, the metal portion further comprises at least one of nickel, chromium and manganese. Contains.
本発明の第七の態様の静圧気体軸受装置では、第二から第六のいずれかの態様の静圧気体軸受装置において、多孔質静圧気体軸受は、多孔質体が焼結された裏金を更に具備している。 In the static pressure gas bearing device according to the seventh aspect of the present invention, in the static pressure gas bearing device according to any one of the second to sixth aspects, the porous static pressure gas bearing includes a backing metal on which a porous body is sintered. Is further provided.
本発明の第八の態様の静圧気体軸受装置では、第二から第七のいずれかの態様の静圧気体軸受装置において、限界荷重検知装置は、被軸受面と展延部との電気的な接触に基づいて、被軸受部材から多孔質静圧気体軸受に加えられる負荷荷重が限界に至った旨の検知信号を生成するようになっている。 In the static pressure gas bearing device according to the eighth aspect of the present invention, in the static pressure gas bearing device according to any one of the second to seventh aspects, the limit load detection device is an electrical connection between the bearing surface and the extended portion. Based on such contact, a detection signal indicating that the load applied from the bearing member to the porous hydrostatic gas bearing has reached the limit is generated.
本発明の第九の態様の静圧気体軸受装置は、第一から第八のいずれかの態様の静圧気体軸受装置において、限界荷重検知装置による検知に基づいて軸受隙間における気体圧力を制御する気体圧力制御手段を更に具備している。 A static pressure gas bearing device according to a ninth aspect of the present invention controls the gas pressure in the bearing gap based on the detection by the limit load detection device in the static pressure gas bearing device according to any one of the first to eighth aspects. Gas pressure control means is further provided.
第九の態様の静圧気体軸受装置によれば、限界荷重検知装置により負荷荷重が限界に至った旨を検知した際に、気体圧力制御手段により軸受隙間における気体圧力を制御する結果、作業停止等の甚大な影響を及ぼす被軸受部材の駆動停止等を行わなくても、焼付きを生じ得る程度の被軸受部材と静圧気体軸受との接触を更に効果的に未然に防止することができる。 According to the static pressure gas bearing device of the ninth aspect, when the limit load detector detects that the load has reached the limit, the gas pressure control means controls the gas pressure in the bearing gap, and the operation is stopped. It is possible to more effectively prevent contact between the bearing member and the hydrostatic gas bearing to such an extent that seizure can occur without stopping the driving of the bearing member that has a significant effect. .
本発明の第十の態様の静圧気体軸受装置では、第九の態様の静圧気体軸受装置において、気体圧力制御手段は、限界荷重検知装置による検知に基づいて軸受隙間における気体圧力を増圧又は減圧させるようになっている。 In the static pressure gas bearing device of the tenth aspect of the present invention, in the static pressure gas bearing device of the ninth aspect, the gas pressure control means increases the gas pressure in the bearing gap based on the detection by the limit load detection device. Alternatively, the pressure is reduced.
本発明の第十一の態様の静圧気体軸受装置では、第九又は第十の態様の静圧気体軸受装置において、気体圧力制御手段は、限界荷重検知装置による検知の回数が予め設定した設定回数に至った場合に、軸受隙間における気体圧力を制御するようになっている。 In the static pressure gas bearing device of the eleventh aspect of the present invention, in the static pressure gas bearing device of the ninth or tenth aspect, the gas pressure control means sets the number of times of detection by the limit load detection device in advance. When the number of times is reached, the gas pressure in the bearing gap is controlled.
本発明の第十二の態様の静圧気体軸受装置では、第十一の態様の静圧気体軸受装置において、気体圧力制御手段は、限界荷重検知装置による検知の回数が予め設定した設定時間内に設定回数に至った場合に、軸受隙間における気体圧力を制御するようになっている。 In the static pressure gas bearing device according to the twelfth aspect of the present invention, in the static pressure gas bearing device according to the eleventh aspect, the gas pressure control means is configured so that the number of times of detection by the limit load detection device is within a preset set time. When the set number of times is reached, the gas pressure in the bearing gap is controlled.
第十一又は第十二の態様の静圧気体軸受装置によれば、偶発的であって瞬時的な被軸受部材と多孔質静圧気体軸受との電気的接触に応答する無駄な気体圧力の制御を回避できる。 According to the static pressure gas bearing device of the eleventh or twelfth aspect, the useless gas pressure that responds to the electrical contact between the momentarily supported member and the porous static pressure gas bearing is incidental. Control can be avoided.
本発明の第十三の態様の静圧気体軸受装置は、第一から第十二のいずれかの態様の静圧気体軸受装置において、被軸受部材を駆動させる駆動手段と、限界荷重検知装置による検知に基づいて駆動手段による被軸受部材の駆動を制御する駆動制御手段とを更に具備している。 A static pressure gas bearing device according to a thirteenth aspect of the present invention is the static pressure gas bearing device according to any one of the first to twelfth aspects, comprising a drive means for driving a bearing member and a limit load detection device. Drive control means for controlling the drive of the bearing member by the drive means based on the detection.
第十三の態様の静圧気体軸受装置によれば、限界荷重検知装置により負荷荷重が限界に至った旨を検知した際に、駆動制御手段により被軸受部材の駆動を制御する結果、焼付きを生じ得る程度の被軸受部材と静圧気体軸受との接触を更に効果的に未然に防止することができる。 According to the static pressure gas bearing device of the thirteenth aspect, when the limit load detector detects that the load has reached the limit, the drive control means controls the drive of the bearing member, and seizure occurs. It is possible to more effectively prevent the contact between the supported member and the static pressure gas bearing.
本発明の第十四の態様の静圧気体軸受装置では、第十三の態様の静圧気体軸受装置において、駆動制御手段は、限界荷重検知装置による検知に基づいて駆動手段による被軸受部材の駆動を停止させるようになっている。 In the static pressure gas bearing device of the fourteenth aspect of the present invention, in the static pressure gas bearing device of the thirteenth aspect, the drive control means is configured to detect the bearing member by the drive means based on the detection by the limit load detection device. The drive is stopped.
本発明の第十五の態様の静圧気体軸受装置では、第十三又は第十四の態様の静圧気体軸受装置において、駆動制御手段は、限界荷重検知装置による検知の回数が予め設定した設定回数に至った場合に、駆動手段による被軸受部材の駆動を制御するようになっている。 In the static pressure gas bearing device of the fifteenth aspect of the present invention, in the static pressure gas bearing device of the thirteenth or fourteenth aspect, the drive control means sets the number of times of detection by the limit load detection device in advance. When the set number of times is reached, the driving of the bearing member by the driving means is controlled.
本発明の第十六の態様の静圧気体軸受装置では、第十五の態様の静圧気体軸受装置において、駆動制御手段は、限界荷重検知装置による検知の回数が予め設定した設定時間内に設定回数に至った場合に、駆動手段による被軸受部材の駆動を制御するようになっている。 In the static pressure gas bearing device according to the sixteenth aspect of the present invention, in the static pressure gas bearing device according to the fifteenth aspect, the drive control means detects the number of times of detection by the limit load detection device within a preset time. When the set number of times is reached, the driving of the bearing member by the driving means is controlled.
第十五又は第十六の態様の静圧気体軸受装置によれば、第十一又は第十二の態様のそれと同様に、偶発的であって瞬時的な被軸受部材と多孔質静圧気体軸受との電気的接触に応答する無駄な被軸受部材の駆動の制御を回避できる。 According to the static pressure gas bearing device of the fifteenth or sixteenth aspect, similar to that of the eleventh or twelfth aspect, an accidental and instantaneous bearing member and porous static pressure gas Control of useless driving of the member to be supported that responds to electrical contact with the bearing can be avoided.
本発明では、被軸受部材の変位に基づく軸受隙間の幅又は当該幅の変化を検出する検出手段を限界荷重検知装置に加えて更に具備していてもよく、斯かる検出手段の検出結果に基づいて軸受隙間における気体圧力を増圧若しくは減圧させ又は被軸受部材の駆動を制御することにより被軸受部材のより精確な作動を実現し得る。 In the present invention, a detecting means for detecting the width of the bearing gap based on the displacement of the bearing member or a change in the width may be further provided in addition to the limit load detecting device, and based on the detection result of the detecting means. By increasing or decreasing the gas pressure in the bearing gap or controlling the driving of the bearing member, more accurate operation of the bearing member can be realized.
本発明によれば、焼付きを生じ得る程度の被軸受部材と静圧気体軸受との接触を未然に防止することのできる静圧気体軸受装置を提供し得る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the static pressure gas bearing apparatus which can prevent the contact of the to-be-beared member of the grade which can produce a seizure, and a static pressure gas bearing can be provided beforehand.
次に、本発明の実施の形態の例を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。尚、本発明はこれらの例に何等限定されないのである。 Next, examples of embodiments of the present invention will be described in more detail based on preferred examples shown in the drawings. The present invention is not limited to these examples.
図1から図4において、本例の静圧気体軸受装置1は、導電性の被軸受部材としての回転軸2の被軸受面3と協働して軸受隙間4を形成する軸受面5から被軸受面3に向かって噴出する高圧気体(高圧空気)に基づく軸受隙間4における気体圧力により回転軸2を支える導電性の多孔質静圧気体軸受7と、回転軸2及び多孔質静圧気体軸受7に電気的に接続されると共に、回転軸2及び多孔質静圧気体軸受7の相対的な変位による軸受隙間4における回転軸2と多孔質静圧気体軸受7との電気的接触に基づいて回転軸2から多孔質静圧気体軸受7に加えられる負荷荷重が限界に至った旨を検知する限界荷重検知装置8と、回転軸2を駆動、本例では回転駆動させる駆動手段9と、限界荷重検知装置8による検知に基づいて駆動手段9による回転軸2の回転駆動を制御する駆動制御手段10とを具備している。
1 to 4, the hydrostatic gas bearing
回転軸2は、金属製の円柱状又は円筒状部材からなり、被軸受面3は、回転軸2の外周面からなる。回転軸2は、少なくとも被軸受面3が導電性を有していればよく、例えば、回転軸2の外周面以外の部位が導電性を有していない部材から構成されていてもよい。
The
駆動手段9は、本例では、電動モータ11と、電動モータ11の出力回転軸と回転軸2の一端とを連結している連結機構12とを具備しており、電動モータ11の作動により連結機構12を介して回転軸2を回転させるようになっている。
In this example, the drive means 9 includes an
多孔質静圧気体軸受7は、多孔質体としての多孔質金属焼結体15と、多孔質金属焼結体15が嵌装された裏金16とを具備している。
The porous static
多孔質金属焼結体15は、円筒形状を有しており、多孔質金属焼結体15の円筒状の内周面は、軸受面(ラジアル軸受面)5として構成されている。多孔質金属焼結体15は、軸受面5に開口13を夫々有していると共に開口13から高圧気体が噴出される複数、本例では多数の細孔14と、細孔14の開口13を少なくとも部分的に画成していると共に、開口13から噴出する高圧気体により被軸受面3に向かって突出され得るように変形可能な展延部18とを具備している。軸受面5における展延部18は、開口13を絞っているもの、開口13を塞いでいるもの及び無機質部分22で分断されているもの等からなる。展延部18は、高圧気体供給源(図示せず)から多孔質静圧気体軸受7に対して高圧気体が供給されていない場合には、被軸受面3に向かって突出していない状態又は高圧気体の供給時と比較して被軸受面3に向かってあまり突出していない状態であってもよい。高圧気体の開口13からの噴出に基づいて被軸受面3に向かって突出する展延部18の突出長L1は、3μm程度から5μm程度である。軸受隙間4は、本例では約10μm程度の幅L2を有している。
The porous metal sintered
多孔質金属焼結体15の外周面29には環状凹所30が形成されており、裏金16の内周面31によって蓋された環状凹所30は、多孔質金属焼結体15の細孔14へ高圧気体を供給する環状供給路32を形成している。
An annular recess 30 is formed in the outer
多孔質金属焼結体15は、導電性を有する金属部分21及び無機質部分22を具備している。軸受面5で露出している金属部分21は、軸受面5で露出している無機質部分22で分断されている。展延部18は、軸受面4で露出している金属部分21からなる。
The porous metal sintered
金属部分21は、本例では、錫、燐、銅及びニッケルからなるが、例えば、錫、燐及び銅のうちの少なくとも一つを含んで構成されていてもよく、また、錫、燐及び銅のうちの少なくとも一つに加えて、ニッケル、クロム及びマンガンのうちの少なくとも一つを更に含んで構成されていてもよい。
In this example, the
無機質部分22は、本例では、黒鉛からなるが、例えば、黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうちの少なくとも一つを含んで構成されていてもよい。
In this example, the
裏金16は、多孔質金属焼結体15が内部に嵌装された金属製の剛性の円筒体からなるり、環状供給路32に連通すると共にねじが切られた貫通孔33を具備しており、貫通孔33に気体供給プラグが取付けられるようになっている。裏金16の内周面31がぴったりと多孔質金属焼結体15の外周面29に接触していることにより、細孔14の外周面29における開口が封止されている。
The
多孔質静圧気体軸受7において、貫通孔33に供給された高圧気体は環状供給路32に供給され、環状供給路32に供給された高圧気体は、多孔質金属焼結体15の細孔14を介して開口13から噴出されて、軸受面5と被軸受面3との間の軸受隙間4に高圧気体膜を形成し、而して、多孔質静圧気体軸受7は、被軸受面3を有した回転軸2をラジアル方向において高圧気体膜を介して回転自在に支持する。
In the porous static
限界荷重検知装置8は、被軸受面3と展延部18との図4に示すような電気的な接触(短絡)を検出して、この検出により回転軸2から多孔質静圧気体軸受7に加えられる負荷荷重が限界に至った旨の検知信号を生成し、この検知信号を駆動制御手段10に送出するようになっている。
The limit
駆動制御手段10は、例えば、マイクロコンピュータ等により具体化され、限界荷重検知装置8からの検知信号を受け取ると、駆動手段9による回転軸2の回転駆動を制御するようになっている。
The drive control means 10 is embodied by, for example, a microcomputer or the like, and controls the rotational drive of the
駆動制御手段10は、限界荷重検知装置8からの検知信号に基づいて回転軸2の単位時間当たりの回転数を低下させるように電動モータ11の作動を制御するようになっていてもよく、また、限界荷重検知装置8による検知に基づいて回転軸2の回転を停止させるように電動モータ11の作動を制御するようになっていてもよい。
The drive control means 10 may be configured to control the operation of the
駆動制御手段10は、限界荷重検知装置8からの検知信号の回数が予め設定した設定時間内に設定回数に至った場合に、駆動手段9による回転軸2の回転駆動を制御するようになっていても、斯かる設定時間を設けずに、限界荷重検知装置8からの検知信号の回数が予め設定した設定回数に至った場合に、駆動手段9による回転軸2の回転駆動を制御するようになっていてもよい。
The drive control means 10 controls the rotational drive of the
静圧気体軸受装置1は、例えば、軸受隙間4における気体圧力により回転軸2を回転自在に支持している場合に、ラジアル方向の過負荷により回転軸2がラジアル方向に変位されて展延部18が被軸受面3に展延部18以外の軸受面5の部位よりも先に電気的に接触すると、限界荷重検知装置8により検知信号が生成され、生成された検知信号に基づき駆動制御手段10による制御を行うようになっている。
In the static pressure
導電性の回転軸2の被軸受面3と協働して軸受隙間4を形成する軸受面5から被軸受面3に向かって噴出する高圧気体に基づく軸受隙間4における気体圧力により回転軸2を支える導電性の多孔質静圧気体軸受7と、回転軸2及び多孔質静圧気体軸受7に電気的に接続されていると共に、回転軸2及び多孔質静圧気体軸受7の相対的な変位による軸受隙間4における回転軸2と多孔質静圧気体軸受7との電気的接触に基づいて回転軸2から多孔質静圧気体軸受7に加えられる負荷荷重が限界に至った旨を検知する限界荷重検知装置8とを具備している以上の静圧気体軸受装置1によれば、回転軸2にラジアル方向の意図しない過大負荷が生じ、回転軸2と多孔質静圧気体軸受7とが軸受隙間4において互いに電気的に接触した場合に、周囲の環境変化等の影響を受けずにこれを正確に検知することができ、而して、焼付きを生じ得る程度の回転軸2と多孔質静圧気体軸受7との接触を未然に防止することができる。
The
静圧気体軸受装置1によれば、多孔質静圧気体軸受7が、軸受面5に開口13を夫々有していると共に開口13から高圧気体が噴出される多数の細孔14と、細孔14の開口13を少なくとも部分的に画成していると共に、開口13から噴出する高圧気体により被軸受面3に向かって突出され得るように変形可能な展延部18とを有している多孔質金属焼結体15を具備しているために、複数の細孔14の開口13から噴出される高圧気体に対して展延部18によりいわゆる絞り機能を発揮させ得る上に、複数の細孔14の開口13から噴出される高圧気体に基づいて軸受面5に向かって突出される展延部18の被軸受面3への電気的な接触でもって負荷荷重の限界を予め検出することができる結果、軸受面5への被軸受面3の全体的な接触を回避でき、而して、焼付きを生じ得る程度の回転軸2と多孔質静圧気体軸受7との接触を更に効果的に未然に防止することができる。
According to the static pressure
静圧気体軸受装置1によれば、多孔質金属焼結体15が、軸受面5で露出している金属部分21及び無機質部分22を具備しており、展延部18は、金属部分21からなるために、例えば、被軸受面3に対面する多孔質金属焼結体15の面(内周面)を研削加工した際に展延される金属部分21を、開口13を少なくとも部分的に画成していると共に開口13から噴出される高圧気体を受けて突出され得る展延部18としてそのまま構成し得る。
According to the hydrostatic
静圧気体軸受装置1によれば、限界荷重検知装置8により負荷荷重が限界に至った旨を検知した際に、駆動制御手段9により回転軸2の回転駆動を制御する結果、焼付きを生じ得る程度の回転軸2と静圧気体軸受7との接触を更に効果的に未然に防止することができる。
According to the static pressure
静圧気体軸受装置1は、駆動制御手段10に代えて又はこれに加えて、限界荷重検知装置8による検知に基づいて軸受隙間4における気体圧力を増圧又は減圧させるように制御するマイクロコンピュータ等からなる気体圧力制御手段(図示せず)を具備していてもよく、斯かる気体圧力制御手段は、限界荷重検知装置8による検知の回数が予め設定した設定回数に至った場合に、軸受隙間4における気体圧力を制御するようになっていてもよく、また、限界荷重検知装置8による検知の回数が予め設定した設定時間内に設定回数に至った場合に、軸受隙間4における気体圧力を制御するようになっていてもよい。斯かる気体圧力制御手段を具備している場合には、作業停止等の甚大な影響を及ぼす回転軸2の回転駆動停止等を行わなくても、焼付きを生じ得る程度の回転軸2と静圧気体軸受7との接触を更に効果的に未然に防止することができる。
The static pressure
また、静圧気体軸受装置1は、上述の構成に加えて、軸受隙間4の幅L2又は幅L2の変化を検出する検出手段(図示せず)を更に具備していてもよく、斯かる場合には、検出手段による検出に基づいて軸受隙間4における気体圧力を増圧又は減圧させる手段を更に具備していてもよい。検出手段は、例えば、光学式、静電容量式又は渦電流式等の非接触センサからなっていてもよい。
In addition to the above-described configuration, the static pressure
上記の静圧気体軸受装置1では回転軸2をラジアル方向に関して支持するように構成したが、これに代えて又はこれと共に回転軸2をスラストアル方向に関して支持するように静圧気体軸受装置を構成してもよい。
In the above-described hydrostatic
1 静圧気体軸受装置
2 回転軸
3 被軸受面
4 軸受隙間
5 軸受面
7 多孔質静圧気体軸受
8 限界荷重検知装置
9 駆動手段
10 制御手段
13 開口
14 細孔
18 展延部
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