JP2017009112A - Hydrostatic pressure gas bearing device and guide roller for filamentous member using hydrostatic pressure gas bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高速回転する糸状体などを案内するガイドローラを非接触で安定して支持する静圧気体軸受に関する。 The present invention relates to a hydrostatic gas bearing that stably supports a guide roller that guides a high-speed rotating filament or the like in a non-contact manner.
静圧気体軸受は、回転する部材とそれを支持する部材との間に流体膜を設けることで非接触で回転する部材を回転させるもので、摩擦抵抗を僅小にできるので主に高速回転体の軸受として用いられている。特許文献1、2には、静圧気体軸受のラジアル方向の回転部材とそれを支持する部材との隙間(以下ラジアル軸受隙間という)から吐出した圧縮気体が静圧気体軸受のスラスト方向の回転部材とそれを支持する部材との隙間(以下スラスト軸受隙間という)から排気される気体によってスラスト方向を支持する構造の静圧気体軸受が開示されている。この静圧気体軸受は、圧縮気体を噴出するスラスト軸受面や圧縮気体を排気するためのスラスト軸受隙間以外の排気溝を設ける必要がなく、簡易でコンパクトな構造となっている。
The static pressure gas bearing rotates a member that rotates in a non-contact manner by providing a fluid film between the rotating member and a member that supports the rotating member. It is used as a bearing.
しかしながら、特許文献1,2に開示されているような静圧気体軸受は、ラジアル軸受隙間には圧縮気体が充満しているため、ラジアル方向の剛性は高いものの、スラスト方向は、ラジアル軸受隙間から吐出した圧縮気体が大気方向へ排気する気体で支持するため剛性が低い。そのため、スラスト方向に大きな負荷がかかる場合や、高速回転下において回転部材の軸心に対するスラスト方向への触れ回りが大きくなると、回転部材の両端部にあるスラスト軸受隙間の一方が閉塞してしまうことがある。その結果、閉塞したスラスト軸受隙間から気体が排気されなくなり、反対側のスラスト軸受隙間から排気される気体の圧力により、閉塞したスラスト軸受隙間が隙間を生じさせる方向に押し戻すことができず、スラスト軸受隙間を形成する回転部材と相手側部材との接触により、部品の損傷や回転不良、さらには焼付によりローラが回転しなくなることもある。
However, in the static pressure gas bearings disclosed in
特許文献1には、多孔質層からラジアル軸受隙間に圧縮気体を吐出する多孔質絞り型の静圧気体軸受が開示されている。
特許文献2には、スラスト軸受隙間を形成する部材の形状により、スラスト軸受隙間の幅を軸体から前記隙間の大気側の開口部に向かって次第に拡張または縮長するような構成とすることで、スラスト軸受隙間が閉塞してもスラスト軸受隙間を形成する部材同士が面当たりでなく、点または線接触となるため、ローラの回転速度の低下や回転ムラを極力抑える静圧気体軸受が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示されている静圧気体軸受は、前述のスラスト軸受隙間の閉塞の問題への対応方法は何ら考慮されていない。
However, the hydrostatic gas bearing disclosed in
特許文献2に開示されている静圧気体軸受は、スラスト軸受隙間を形成する部材同士が点または線接触となるため、接触した点や線部の局所に大きな負荷がかかり、各々の部材が著しく損傷し、部材の寿命も短くなってしまう。さらに、スラスト軸受隙間が一定の等しい間隔の部分がないため、回転がアンバランスになり易く、スラスト軸受隙間から安定した流量の排気がなされず、特に高速回転下においては回転体が軸心周りに安定して回転せず、糸状体を安定して案内できない。
In the hydrostatic gas bearing disclosed in
本発明は、これらの課題を解決し、簡易な構造を維持したまま、高速回転時やスラスト方向に大きく負荷がかかる状態であっても安定して回転し、部材の損傷や回転不良、焼付を防止する静圧気体軸受を提供する。 The present invention solves these problems, maintains a simple structure, and stably rotates even when a large load is applied during high-speed rotation or in the thrust direction. Provide a static pressure gas bearing to prevent.
上記課題を達成する本願第1の発明は、軸部の外周に隣接する内面が円筒形状で軸心周り方向に回転する回転体を、ラジアル軸受隙間およびスラスト軸受隙間に介在する流体膜により前記軸部と非接触で支持し、前記軸部の外周面に設けたエア吐出孔から吐出された流体を前記ラジアル軸受隙間を通して前記スラスト軸受隙間から排気させることにより、前記ラジアル軸受隙間および前記スラスト軸受隙間内に前記流体膜を形成する静圧気体軸受装置であって、
前記スラスト軸受隙間が、前記ラジアル軸受隙間と連通する第1のスラスト軸受隙間と、この第1のスラスト軸受隙間と連通し前記軸部から離れる方向へ延びる第2のスラスト軸受隙間を有し、
前記スラスト軸受隙間の間隔が、前記第1のスラスト軸受隙間部分で前記軸部周りに連続または断続して前記第2のスラスト軸受隙間部分より大きく、前記第2のスラスト軸受隙間部分では一定の間隔である。
The first invention of the present application that achieves the above object is characterized in that a rotating body whose inner surface adjacent to the outer periphery of the shaft portion is cylindrical and rotates in the direction around the shaft center is rotated by the fluid film interposed between the radial bearing gap and the thrust bearing gap. The radial bearing gap and the thrust bearing gap are exhausted from the thrust bearing gap through the radial bearing gap, and the fluid discharged from the air discharge holes provided on the outer peripheral surface of the shaft portion is supported in a non-contact manner. A hydrostatic gas bearing device for forming the fluid film therein,
The thrust bearing gap includes a first thrust bearing gap that communicates with the radial bearing gap, and a second thrust bearing gap that communicates with the first thrust bearing gap and extends away from the shaft portion;
An interval of the thrust bearing gap is larger than the second thrust bearing gap portion continuously or intermittently around the shaft portion in the first thrust bearing gap portion, and is constant in the second thrust bearing gap portion. It is.
第1の発明において、スラスト軸受隙間を形成するための達成手段として前記回転体の前記スラスト軸受隙間を形成する面の、前記第1のスラスト軸受隙間に対応する部分に凹部が設けられることが好ましい。 In the first invention, as an achievement means for forming a thrust bearing gap, it is preferable that a concave portion is provided in a portion of the surface of the rotating body that forms the thrust bearing gap corresponding to the first thrust bearing gap. .
第1の発明において、スラスト軸受隙間を形成するための達成手段として前記軸部には、前記回転体とともに前記スラスト軸受隙間を形成し、軸部の外径よりも大きい外径を有する段差部が設けられており、
前記段差部の前記スラスト軸受隙間を形成する面の、前記第1のスラスト軸受隙間に対応する部分に凹部が設けられることが好ましい。
In the first invention, as the achievement means for forming the thrust bearing gap, the shaft portion includes the stepped portion that forms the thrust bearing gap together with the rotating body and has an outer diameter larger than the outer diameter of the shaft portion. Provided,
It is preferable that a concave portion is provided in a portion of the surface of the stepped portion that forms the thrust bearing gap, corresponding to the first thrust bearing gap.
第1の発明において、前記回転体が糸条のガイドローラであることが好ましい。 In the first invention, the rotating body is preferably a yarn guide roller.
また、上記課題を達成する本願第2の発明は、円筒形状の中空部を有するハウジングのその中空部に挿入されて回転する軸部を、ラジアル軸受隙間およびスラスト軸受隙間に介在する流体膜により前記ユニットと非接触で支持し、前記ハウジングの中空部の内周面に設けたエア吐出孔から吐出された流体を前記ラジアル軸受隙間を通して前記スラスト軸受隙間から排気させることにより、前記ラジアル軸受隙間および前記スラスト軸受隙間内に前記流体膜を形成する静圧気体軸受装置であって、
前記スラスト軸受隙間が、前記ラジアル軸受隙間と連通する第1のスラスト軸受隙間と、この第1のスラスト軸受隙間と連通し前記軸部から離れる方向へ延びる第2のスラスト軸受隙間を有し、
前記スラスト軸受隙間の間隔が、前記第1のスラスト軸受隙間部分で前記軸部周りに連続または断続して前記第2のスラスト軸受隙間部分より大きく、前記第2のスラスト軸受隙間部分では一定の間隔である。
In addition, the second invention of the present application that achieves the above object is characterized in that the shaft portion inserted and rotated in the hollow portion of the housing having a cylindrical hollow portion is formed by the fluid film interposed in the radial bearing gap and the thrust bearing gap. By supporting the unit in a non-contact manner and exhausting the fluid discharged from the air discharge hole provided in the inner peripheral surface of the hollow portion of the housing from the thrust bearing gap through the radial bearing gap, the radial bearing gap and the A hydrostatic gas bearing device for forming the fluid film in a thrust bearing gap,
The thrust bearing gap includes a first thrust bearing gap that communicates with the radial bearing gap, and a second thrust bearing gap that communicates with the first thrust bearing gap and extends away from the shaft portion;
An interval of the thrust bearing gap is larger than the second thrust bearing gap portion continuously or intermittently around the shaft portion in the first thrust bearing gap portion, and is constant in the second thrust bearing gap portion. It is.
第2の発明において、スラスト軸受隙間を形成するための達成手段として前記ハウジングの前記スラスト軸受隙間を形成する面の、前記第1のスラスト軸受隙間に対応する部分に凹部が設けられることが好ましい。 In the second invention, it is preferable that a concave portion is provided in a portion corresponding to the first thrust bearing gap on the surface of the housing forming the thrust bearing gap as an achievement means for forming the thrust bearing gap.
第2の発明において、スラスト軸受隙間を形成するための達成手段として前記軸部には、前記ハウジングとともに前記スラスト軸受隙間を形成し、軸部の外径よりも大きい外径を有する段差部が設けられており、
前記段差部の前記スラスト軸受隙間を形成する面の、前記第1のスラスト軸受隙間に対応する部分に凹部が設けられることが好ましい。
In the second invention, as an achievement means for forming a thrust bearing gap, the shaft portion is provided with a stepped portion that forms the thrust bearing gap together with the housing and has an outer diameter larger than the outer diameter of the shaft portion. And
It is preferable that a concave portion is provided in a portion of the surface of the stepped portion that forms the thrust bearing gap, corresponding to the first thrust bearing gap.
第2の発明において、前記軸部が糸条のガイドローラであることが好ましい。 In the second invention, it is preferable that the shaft portion is a yarn guide roller.
本発明によれば、静圧気体軸受において、スラスト方向に大きな負荷がかかる場合や、高速回転下において回転部材の軸心に対するスラスト方向への触れ回りが大きくなり、スラスト軸受隙間のどちらか一方が閉塞した場合においても、第1のスラスト軸受隙間の間隔を第2のスラスト軸受隙間の間隔よりも大きくすることにより、第1のスラスト軸受隙間に充満した圧縮気体の反力により、スラスト軸受隙間の閉塞を瞬時に解消することで、部材の損傷やローラの回転不良、さらには焼付によるローラの回転停止を防止することができる。さらには、第2のスラスト軸受隙間を略一定の間隔とすることで、回転中にスラスト軸受隙間からの排気流量や排気による圧力の変動が少なく、安定した回転を得ることができる。 According to the present invention, in the static pressure gas bearing, when a large load is applied in the thrust direction, or when the high-speed rotation is performed, the contact in the thrust direction with respect to the axis of the rotating member is increased, and either one of the thrust bearing gaps is Even in the case of the blockage, by making the interval between the first thrust bearing gaps larger than the interval between the second thrust bearing gaps, the reaction force of the compressed gas filled in the first thrust bearing gap causes the thrust bearing gap By eliminating the blockage instantly, it is possible to prevent damage to the member, poor rotation of the roller, and further stop of rotation of the roller due to printing. Furthermore, by setting the second thrust bearing gap to a substantially constant interval, there is little fluctuation in the exhaust flow rate and pressure due to the exhaust from the thrust bearing gap during rotation, and stable rotation can be obtained.
まず、図1を用いて本発明の第一実施形態の静圧気体軸受装置の構成について説明する。(A)および(B)は外観図と分解図、(C)および(D)は縦断面図である。1は回転するローラ、2は軸部であり、軸部2にはローラ1との間に流体膜を形成し、ローラ1を流体膜で支持するための圧縮空気を吐出する吐出孔3が形成されている。吐出孔3については、図1(C)に示すように、軸部の円周上に放射状に配置された複数の穴が回転軸方向に1列以上に配置されたものだけでなく、軸部2の外周面に設けた焼結やカーボン、セラミックなどの多孔質層から吐出される気孔状のものでもよい。圧縮空気は吐出孔3と連通する給気穴4から通気路5を介して吐出孔3から供給される。
First, the configuration of the static pressure gas bearing device of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (A) and (B) are external views and exploded views, and (C) and (D) are longitudinal sectional views.
ローラ1は軸部2との間にラジアル軸受隙間6を形成するよう、ローラ1の内面の内径が軸部2の外径よりも所定の寸法だけ大きく加工されている。また、軸部2には軸部2の外径よりも大きく、ローラ1の端面7a、7bとの間にスラスト軸受隙間9a、9bを形成する段差面8a,8bがある。そして、ラジアル軸受隙間6とスラスト軸受隙間9a、9bは連通しており、吐出孔3から吐出された圧縮気体がラジアル軸受隙間6を介し、スラスト軸受隙間9a,9bから外部へ排気される構成となっている。前記構成とすることにより、ラジアル軸受隙間6に形成された空気膜により、ラジアル方向の荷重が支持され、スラスト軸受隙間9a,9bから外部へ排気される気体の空気膜によってスラスト方向の荷重が支持される。
The
ここで、ローラ1の端面7a、7bと軸部2の段差面8a、8bで形成されるスラスト軸受隙間9a、9bにおいて、ラジアル軸受隙間6と連通する境界部のスラスト軸受隙間91a、91bを第1のスラスト軸受隙間、第1のスラスト軸受隙間91a,91bと連通し、軸部2から離れる方向へ延びるスラスト軸受隙間92a、92bを第2のスラスト軸受隙間とすると、第1のスラスト軸受隙間91a、91bの間隔は、第2のスラスト軸受隙間92a、92bの間隔よりも大きくなるように第1のスラスト軸受隙間91a、91bに相当する部分のローラ1の端面には凹部10a,10bが設けてある。そして第2のスラスト軸受隙間92a,92bの間隔については第1のスラスト軸受隙間91a,91bと連通する境界部から略一定の間隔となるように構成されている。
Here, in the
ここで従来技術との優位性を示すため、図6用いて従来の静圧気体軸受の問題点について説明する。 Here, in order to show the superiority with a prior art, the problem of the conventional static pressure gas bearing is demonstrated using FIG.
従来技術では、図6(A)に示すようにスラスト軸受隙間9a,9bがラジアル軸受隙間6の連通する部分から排気側に向かって全て一様な間隔となっており、本発明の第一実施形態であるスラスト軸受隙間9a,9bの、ラジアル軸受隙間6と連通する部分のスラスト軸受隙間の間隔を、前記スラスト軸受隙間と連通し、軸部2から離れる方向へ延びるスラスト軸受隙間の間隔より大きくなるように凹部を設けるなどの構成となっていない。
In the prior art, as shown in FIG. 6 (A), the
このため、回転中のローラ1にスラスト方向の一方に大きな負荷がかかる場合や、高速回転時にローラ1の軸心に対するスラスト方向への触れ回りが大きくなった場合に、ラジアル軸受隙間6からの圧縮空気の排気圧力で支持しているスラスト軸受隙間9a,9bのどちらか一方、例えば図6(B)においては、スラスト軸受隙間9aが閉塞してしまうと、閉塞したスラスト軸受隙間9aから気体が排気されなくなる。さらに、もう一方のスラスト軸受隙間9bから排気される気体の圧力により、閉塞したスラスト軸受隙間9a側に一方的に力が加わり、閉塞した側のスラスト軸受隙間9aを生じさせる方向に押し戻す力が働かないため、スラスト軸受隙間9aを形成していた回転するローラ端面7aと軸部段差面8aとの接触が解消されず、前記ローラ端面7aや軸部段差面8aを損傷させるのみならず、ローラ1が回転不良を起こし、最悪の場合は焼付により、ローラ1が回転しなくなることもあった。
For this reason, when a large load is applied to one of the
本発明の静圧気体軸受の構成は先にも図1に示す第一実施形態として述べたように、ラジアル軸受隙間6と連通する境界部の第1のスラスト軸受隙間91a、91bの間隔を、前記第1のスラスト軸受隙間と連通し、軸部2から離れる方向へ延びる略一定の間隔である第2のスラスト軸受隙間92a、92bの間隔よりも大きくなるようにローラ1の端面に凹部10a、10bを設けてある。
As described in the first embodiment shown in FIG. 1, the configuration of the static pressure gas bearing of the present invention is the distance between the first
前記構成により、スラスト軸受隙間9a,9bのどちらか一方、例えば図1(D)のようにスラスト軸受隙間9aが閉塞した場合においても、第1のスラスト軸受隙間91aを形成するローラ1の端面7aの凹部10aに充満した圧縮気体がスラスト軸受隙間9aを閉塞する方向とは反対の向き、すなわち、スラスト軸受隙間9aを生じさせる方向に、ローラ1を押し戻す力Fが働き、スラスト軸受隙間9aの閉塞を瞬時に解消することができる。従って、部材の損傷やローラの回転不良、さらには焼付によるローラの回転停止を防止することができる。
With the above-described configuration, even when one of the
なお、第2のスラスト軸受隙間92a,92bについては略一定の間隔になっているので、ローラ1の回転中にスラスト軸受隙間9a,9bからの排気流量や排気による圧力の変動が少なく、ローラ1が安定して回転することができる。
Since the second
ここで、図1に示す第1のスラスト軸受隙間となる凹部10a、10bと軸部段差面8a、8bの間隔は一定である必要はない。すなわち、凹部10a、10bの形状としては、例えば図2(A)のように矩形断面とする必要はなく、図2(B)のような隅部にアール形状・アーチ形状を施した丸形断面や図2(C)のように三角断面にするなど、ラジアル軸受隙間6と連通し、かつ、第2のスラスト軸受隙間92a、92bより大きければ良い。また、ローラ端面7a、7bは、図3において、図3(A)に示す様に前記第1のスラスト隙間である凹部10a、10bは、ローラ端面7a、7bに対して円周上に連続して形成してもよく、また、図3(B)に示すように円周上に断続的に複数の凹部で形成しているものでもよい。なお、図3(B)の複数の凹部で形成する場合は、すべての凹部の形状が等しく、円周上に等配の間隔にある方がローラ1の回転バランスを安定させることができる。
Here, the distance between the
また、第1のスラスト軸受隙間として構成される前記凹部は、図1(C)のようにローラ1の端面7a、7bに設けるだけでなく、図4(A)に示すようにローラ1の端面と対向する軸部段差面8a、8bに形成されるものでもよく、さらには、前記凹部10a、10bはローラ1の端面7a、7bあるいは軸部段差面8a、8bどちらか一方だけに形成されるだけでなく、前記ローラ端面7a、7bおよび軸部段差面8a、8bの両方の面に形成されるなど、第1のスラスト軸受隙間91a、91bが第2のスラスト隙間92a、92bよりも大きくなる構成であればよい。
Further, the concave portion configured as the first thrust bearing gap is provided not only on the end surfaces 7a and 7b of the
そして、第2のスラスト軸受隙間92a、92bは、前述のとおり安定して回転させるために、その間隔が略一定であればいいので、図1(C)に示すような軸心方向に対して垂直とするものだけでなく、図4(B)および(C)のように断面がハの字あるいは逆ハの字などの形状で排気方向に延びるものでもよい。あるいは、断面が湾曲しながら排気方向に延びる形状であってもよい。
Since the second
次に、図5を用いて、本発明の第二実施形態の静圧気体軸受装置の構成について説明する。 Next, the configuration of the static pressure gas bearing device of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第一の実施形態の静圧気体軸受装置は、回転するローラ1を軸部2の吐出孔3から吐出された圧縮気体により、ローラ1を流体膜で支持する構成であるが、本実施形態の構成は、円筒形状の中空部を有するハウジング12に回転軸11が挿入されており、前記ハウジング12の内面に形成された吐出孔3から吐出された圧縮気体により、ラジアル軸受隙間6とスラスト軸受隙間9a、9bに介在する流体膜により支持された回転軸11が回転する構成となっている。すなわち、圧縮空気が吐出孔3と連通する給気穴4から通気路5を介して吐出孔3から供給され、回転軸11が回転することを除いては、第一実施形態の静圧気体軸受装置と同様に、スラスト軸受隙間9aが、ラジアル軸受隙間6と連通する第1のスラスト軸受隙間91a、91bと、この第1のスラスト軸受隙間91a、91bと連通し、回転軸11から離れる方向へ延びる第2のスラスト軸受隙間92a、92bを有し、第1のスラスト軸受隙間91a、91bの間隔は、第2のスラスト軸受隙間92a、92bの間隔よりも大きくなるように第1のスラスト軸受隙間91a、91bに相当する部分の回転軸段差面17a、17b端面には凹部10a,10bが設けてある。そして第2のスラスト軸受隙間92a,92bの間隔については第1のスラスト軸受隙間91a,91bと連通する境界部から略一定の間隔となるように構成されている。
The static pressure gas bearing device of the first embodiment is configured such that the
凹部10a、10bの形状としては、第一の実施形態と同様に図2(A)のように矩形断面とする必要はなく、図2(B)のような隅部にアール形状・アーチ形状を施した丸形断面や図2(C)のように三角断面にするなど、ラジアル軸受隙間6と連通し、かつ、第2のスラスト軸受隙間92a、92bより大きければよい。また、図3(A)および(B)に示すように第1のスラスト隙間である凹部10a、10bは、回転軸段差面17a、17bに対して円周上に連続して形成してもよく、断続的に複数の凹部で形成しているものでもよい。なお、3(B)の複数の凹部で形成する場合は、すべての凹部の形状が等しく、円周上に等配の間隔にある方がローラの回転バランスを安定させることができる。
As in the first embodiment, the
また、第1のスラスト軸受隙間として構成される前記凹部10a、10bは、図5(B)のように回転軸11の段差面17a、17bに設けるだけでなく、図5(B)に示すように前記回転軸段差面17a、17bと対向するハウジング端面18a、18bに形成されるものでもよく、さらには、前記凹部は回転軸段差面17a、17b或いはハウジング端面18a、18bどちらか一方だけに形成されるだけでなく、回転軸段差面17a、17bおよびハウジング端面18a、18bの両方の面に形成されるなど、第1のスラスト軸受隙間91a、91bが第2のスラスト軸受隙間92a、92bよりも大きくなる構成であればよい。
Further, the
そして、第2のスラスト軸受隙間92a、92bは、前述のとおり安定して回転させるために、その間隔が略一定の間隔であればよく、軸心方向に対して垂直とするものだけでなく、第一実施形態で示したとおり、断面がハの字あるいは逆ハの字などの形状で排気方向に延びるものでもよい。あるいは、断面が湾曲しながら排気方向に延びる形状であってもよい。
The second
(実施例1)
合成繊維の生産設備において、3,000m/分以上で走行する糸条を案内する、図1に示すようなガイドローラを製作した。各部品の寸法等は以下のとおりである。
・軸部2:外径22mm、軸方向の長さ20mm、軸部段差面8a、8bの外径はローラ1の外径と同等の30mm。軸部2の外周面は厚さ2mmのステンレス製の多孔質からなる焼結層とした。
・ローラ1:外径30mm、内径22.04mm、外周面の軸方向の長さ19.92mm。第1のスラスト軸受隙間91a、91bはローラ端面7a、7bに最内層から外径24mm、深さ1mmの溝を削ることで形成した。材質はアルミニウム合金製であり、糸との擦過による摩耗を防止するため、外周面にはハードクロムメッキ処理を施した。
Example 1
In a synthetic fiber production facility, a guide roller as shown in FIG. 1 for guiding a yarn traveling at 3,000 m / min or more was produced. The dimensions of each part are as follows.
-Shaft part 2: The outer diameter is 22 mm, the axial length is 20 mm, and the outer diameter of the shaft step surfaces 8 a and 8 b is 30 mm, which is equivalent to the outer diameter of the
Roller 1: outer diameter 30 mm, inner diameter 22.04 mm, axial length of outer peripheral surface 19.92 mm. The first
この軸部2とローラ1とを組み合わせて、ラジアル軸受隙間6を20μm、第2のスラスト軸受隙間92a、92bを40μmとした。
The
また、ローラ端面7a、7bと軸部段差面8a、8bはJIS法に基づく円筒度0.005mmの軸部2の軸心に対し、JIS法に基づく直角度0.01mmであり、JIS法に基づく平均表面粗さRaは、0.2〜0.4μmとすることで第2のスラスト軸受隙間92a、92bを略一定とした。
The roller end surfaces 7a and 7b and the shaft stepped
このガイドローラは、圧空ポンプ(図示せず)から生成された圧縮空気が給気穴4から導入され、通気路5から概多孔質からなる焼結層を通じて吐出され、ラジアル軸受隙間6、第1のスラスト軸受隙間91a、91b、更に第2のスラスト軸受隙間92a、92bを通じて大気へ放出される構成となっている。
In this guide roller, compressed air generated from a pneumatic pump (not shown) is introduced from the air supply hole 4 and discharged from the
圧縮空気の空気圧を0.4MPa、多孔質層から放出される圧縮空気の流量を2〜5リットル/分の条件で、ガイドローラのローラ1上に糸条を高速で走行させたところ、40,000回転/分でも自励振動や回転不良を起こすことなく、安定して回転させることができた。
When the yarn was run on the
(比較例1)
実施例1のガイドローラにおいて、第1のスラスト軸受隙間91a、91bを形成しなかった以外は実施例1と同等の形態のガイドローラを製作した。実施例1と同様に圧縮空気の空気圧を0.4MPa、多孔質層から放出される圧縮空気の流量を2〜5リットル/分の条件で、ガイドローラのローラ1上に糸条を走行させたところ、35,000回転/分でローラ端面と軸部段差面との接触により回転不良が発生し、回転が停止した。
(Comparative Example 1)
In the guide roller of Example 1, a guide roller having the same form as Example 1 was manufactured except that the first
本発明は、高速製糸プロセスの糸道ガイドのように、高速で走行する線状体を案内するガイドローラなどにも応用することができるが、その応用範囲がこれらに限られるものではない。 The present invention can be applied to a guide roller that guides a linear body that travels at a high speed, such as a yarn path guide in a high-speed yarn manufacturing process, but the application range is not limited thereto.
1 ローラ(回転体)
2 軸部
3 吐出孔
4 給気穴
5 通気路
6 ラジアル軸受隙間
7a,7b ローラ端面
8a,8b 軸部段差面
9a,9b スラスト軸受隙間
91a,91b 第1のスラスト軸受隙間
92a,92b 第2のスラスト軸受隙間
10a,10b 凹部
11 回転軸
12 ハウジング
17a,17b 回転軸段差面
18a,18b ハウジング端面
1 Roller (Rotating body)
2
Claims (8)
前記スラスト軸受隙間が、前記ラジアル軸受隙間と連通する第1のスラスト軸受隙間と、この第1のスラスト軸受隙間と連通し前記軸部から離れる方向へ延びる第2のスラスト軸受隙間を有し、
前記スラスト軸受隙間の間隔が、前記第1のスラスト軸受隙間部分で前記軸部周りに連続または断続して前記第2のスラスト軸受隙間部分より大きく、前記第2のスラスト軸受隙間部分では一定の間隔である、静圧気体軸受装置。 A rotating body whose inner surface adjacent to the outer periphery of the shaft portion is cylindrical and rotates in the direction around the shaft center is supported in a non-contact manner with the shaft portion by a fluid film interposed in a radial bearing gap and a thrust bearing gap. A hydrostatic gas bearing that forms the fluid film in the radial bearing gap and the thrust bearing gap by exhausting the fluid discharged from the air discharge hole provided on the outer peripheral surface through the radial bearing gap from the thrust bearing gap. A device,
The thrust bearing gap includes a first thrust bearing gap that communicates with the radial bearing gap, and a second thrust bearing gap that communicates with the first thrust bearing gap and extends away from the shaft portion;
An interval of the thrust bearing gap is larger than the second thrust bearing gap portion continuously or intermittently around the shaft portion in the first thrust bearing gap portion, and is constant in the second thrust bearing gap portion. A static pressure gas bearing device.
前記段差部の前記スラスト軸受隙間を形成する面の、前記第1のスラスト軸受隙間に対応する部分に凹部が設けられた、請求項1または2の静圧気体軸受装置。 The shaft portion is provided with a step portion that forms the thrust bearing gap together with the rotating body and has an outer diameter larger than the outer diameter of the shaft portion,
3. The hydrostatic gas bearing device according to claim 1, wherein a concave portion is provided in a portion of the surface of the stepped portion that forms the thrust bearing gap corresponding to the first thrust bearing gap.
前記スラスト軸受隙間が、前記ラジアル軸受隙間と連通する第1のスラスト軸受隙間と、この第1のスラスト軸受隙間と連通し前記軸部から離れる方向へ延びる第2のスラスト軸受隙間を有し、
前記スラスト軸受隙間の間隔が、前記第1のスラスト軸受隙間部分で前記軸部周りに連続または断続して前記第2のスラスト軸受隙間部分より大きく、前記第2のスラスト軸受隙間部分では一定の間隔である、静圧気体軸受装置。 A shaft portion that is inserted into the hollow portion of the housing having a cylindrical hollow portion and rotates is supported in a non-contact manner with the housing by a fluid film interposed in a radial bearing gap and a thrust bearing gap. A static pressure gas that forms the fluid film in the radial bearing gap and the thrust bearing gap by exhausting the fluid discharged from the air discharge hole provided in the inner peripheral surface through the radial bearing gap from the thrust bearing gap. A bearing device,
The thrust bearing gap includes a first thrust bearing gap that communicates with the radial bearing gap, and a second thrust bearing gap that communicates with the first thrust bearing gap and extends away from the shaft portion;
An interval of the thrust bearing gap is larger than the second thrust bearing gap portion continuously or intermittently around the shaft portion in the first thrust bearing gap portion, and is constant in the second thrust bearing gap portion. A static pressure gas bearing device.
前記段差部の前記スラスト軸受隙間を形成する面の、前記第1のスラスト軸受隙間に対応する部分に凹部が設けられた、請求項5または6の静圧気体軸受装置。 The shaft portion is provided with a step portion that forms the thrust bearing gap together with the housing and has an outer diameter larger than the outer diameter of the shaft portion,
The hydrostatic gas bearing device according to claim 5 or 6, wherein a concave portion is provided in a portion of the surface of the stepped portion that forms the thrust bearing gap corresponding to the first thrust bearing gap.
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- 2016-06-14 JP JP2016117799A patent/JP2017009112A/en active Pending
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