JP2886054B2 - 静圧軸受装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転軸を多孔質部材か
ら噴出する気体によって支持する静圧軸受装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の静圧軸受装置としては、
図５に示すものがある。この静圧軸受装置Ｂは、円筒形
状の多孔質部材１の外周の一部に気体供給面５を形成
し、この気体供給面５と内周の軸受面１a以外の多孔質
部材１の外面をメッキまたは樹脂含浸等により目づまり
させて、この部分からの気体の漏れを防いでいる。その
上で金属部材８によって被覆し、上記多孔質部材１を上
記金属部材８を介して固定部材（ハウジング）３に取付
け、この多孔質部材１の軸受面１aによって回転軸４を
支持している。

【０００３】上記静圧軸受装置Ｂにおいては、圧縮気体
が固定部材３の気体通路６、金属部材８の気体室７を通
って、多孔質部材１の気体供給面５に供給される。そし
て、上記圧縮気体は、多孔質部材１内の微少気孔を通過
して内周の軸受面１aから噴出し、軸受面１aと回転軸４
との間のクリアランスＧに圧縮気体層を作り、回転軸４
を支持する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の静圧軸受装
置Ｂでは、多孔質部材１の軸受面１ａおよび気体供給面
５以外の面をメッキや樹脂含浸等により目づまりさせる
必要があるが、この加工には工数が多くかかり、その密
閉効果も確実なものではないといった問題があった。

【０００５】また、上記従来の静圧軸受装置Ｂを複数用
いると、たとえば、図６に示すように、切削加工時の誤
差等により、ハウジング３の内周円筒面が中心線Ｌに対
して傾いていると、静圧軸受装置Ｂ１，Ｂ２の軸受面１
aの中心線Ｃが回転軸４の中心線Ｌと一致していない場
合がある。このとき、静圧軸受装置Ｂ１，Ｂ２の軸受面
１aと回転軸４の回りとの間のクリアランスＧは回転軸
４の回りに均一でない。この状態で、圧縮気体が噴出さ
れると、上記クリアランスＧの気体圧は不均一となり、
回転軸４の中心線Ｌが静圧軸受装置Ｂ１，Ｂ２の軸受面
１aの中心線Ｃに対して傾斜して旋回し、回転軸４の振
れ回り運動が生じる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、多孔質部材を用
いた静圧軸受装置において、気体供給面と軸受面以外の
多孔質部材の外面からの気体の漏れを防止すると共に、
回転軸の組み付け時に軸受面を調芯できる静圧軸受装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の静圧軸受装置は、軸受面とこの軸受面以外
の箇所に気体供給面を有する多孔質部材を固定部材に上
記気体供給面が上記固定部材に面するように取付けて、
上記気体供給面に供給された気体を上記軸受面から噴出
させて上記多孔質部材に対向配置された回転軸を支持す
る静圧軸受装置において、上記気体供給面と上記軸受面
以外の上記多孔質部材の外面を被覆すると共に、少なく
とも一部が上記多孔質部材と上記固定部材との間に介在
して上記多孔質部材を上記固定部材に取付ける弾性部材
を備えたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】上記構成の静圧軸受装置の多孔質部材の外面
は、気体の供給を受ける気体供給面と気体を噴出する軸
受面以外全て弾性部材によって被覆されているので、気
体供給面と軸受面以外の多孔質部材の外面からの気体の
漏れはない。

【０００９】また、静圧軸受装置に回転軸を挿入する際
に軸受面の中心線が回転軸の中心線と一致せず、軸受面
と回転軸との間のクリアランスが周方向に均一でない場
合、静圧軸受装置に回転軸を挿入した後、回転軸を半径
方向の一方に移動させると、クリアランスが狭い箇所に
おいて、多孔質部材は径方向外方に強く押圧されて、弾
性部材も多孔質部材によって強く押圧される。したがっ
て、クリアランスが狭い箇所側の弾性部材は、クリアラ
ンスが広い箇所側の弾性部材に比べて、大きく圧縮変形
されて、クリアランスが広げられる。したがって、この
発明によれば、回転軸の回りの不均一なクリアランスが
均一化される。すなわち、本発明の静圧軸受装置によれ
ば、回転軸の挿入時に、回転軸を半径方向の一方に移動
させることによって弾性部材が圧縮変形され、軸受面の
中心線が、回転軸の中心線に一致するように調芯され
る。

【００１０】このように、本発明によれば、多孔質部材
を弾性部材によって、被覆することによって、多孔質部
材からの気体漏れを防止できると共に、回転軸の回りの
クリアランスが不均一になるときに、回転軸を多孔質部
材に押し当てることにより、弾性部材が圧縮されて、軸
受面が回転軸に調芯されて、回転軸と軸受面との間のク
リアランスは回転軸の回りに均一にされる。したがっ
て、回転軸が常に安定に支持される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例の静圧軸受装置Ｓ
の断面図である。この実施例の静圧軸受装置Ｓは、焼結
金属からなる円筒形状の多孔質部材１と、内周に多孔質
部材１が配置される固定部材としてのハウジング３と、
上記多孔質部材１とハウジング３との間に設けられて多
孔質部材１をハウジング３の内周面に固定するゴムまた
は弾性プラスチック等の樹脂からなる弾性部材２を備え
ている。上記多孔質部材１の内周の軸受面１aには回転
軸４を対向配置している。一方、上記ハウジング３と多
孔質部材１との間には、環状の気体室７を形成してい
る。上記気体室７に対向する多孔質部材１の外周面が気
体供給面５となる。上記ハウジング３に半径方向に延び
て気体室７に連通する気体通路６を設けている。上記弾
性部材２は、気体供給面５と軸受面１a以外の多孔質部
材１の外面に密着して覆い、気体供給面５からだけ圧縮
気体が供給され、軸受面１aのみから圧縮気体が吹き出
されるようにしている。

【００１３】図４に示すように、上記弾性部材２は軸方
向断面が略コ字状をなす略円筒形状に樹脂又はゴムで形
成されている。上記多孔質部材１が固定される凹部２ｂ
の寸法は、多孔質部材１の外形寸法より僅かに小さくな
るよう形成され、多孔質部材１が軸方向へずれないよう
支持するとともに、多孔質部材１の外面へ密着して圧縮
気体の漏れを確実に防止する。また、凹部２ｂの底面に
は、溝２ａが円周方向に複数設けられ、これが気体室７
を形成する。

【００１４】尚、弾性部材２は上記実施例の他、樹脂又
はゴムを軸方向断面が略Ｌ形状に形成したリング状の部
材を多孔質部材１の軸方向両端へ取付けて構成すること
もできる。

【００１５】上記静圧軸受装置Ｓにおいて、上記多孔質
部材１は、気体供給面５と軸受面１a以外の外面が弾性
部材２によって密着被覆されているので、弾性部材２で
被覆された多孔質部材１の外面から気体は漏れない。し
たがって、静圧軸受装置Ｓの圧縮気体の流量を必要最小
限とすることができる。

【００１６】図２は図１と同じ構造の静圧軸受装置Ｓ３
およびＳ４を軸方向に２つ並べてハウジング３の内周面
に取付けたものである。この静圧軸受装置Ｓ３と静圧軸
受装置Ｓ４の軸受面１aの中心線Ｃと回転軸４の中心線
Ｌとは、ハウジング３に取付けたときにはハウジング３
の内周円筒面の加工時の誤差により必ずしも一致してい
ない場合がある（但し、図２は両中心線Ｃ，Ｌが一致す
るように修正した後の状態を表わす図である）。したが
って、静圧軸受装置Ｓ３，Ｓ４の多孔質部材１の軸受面
１aと回転軸４との間のクリアランスＧの周方向分布は
均一ではない。図２の回転軸４の上側のクリアランスで
みると、修正前では左側のクリアランスＧ４が狭く、右
側のクリアランスＧ３が広いことになる。しかし、本実
施例では、回転軸４を半径方向上側に移動させ、回転軸
４を多孔質部材１に押し当てることにより、多孔質部材
１はクリアランスＧが狭い箇所Ｇ４がクリアランスＧが
広い箇所Ｇ３に比べて、径方向外方に強く押圧される。
そのため、上記クリアランスＧが狭い箇所Ｇ４側の上記
弾性部材２は、上記多孔質部材１によって径方向外方に
押圧されて、上記クリアランスＧが狭い箇所Ｇ４に近い
部分の弾性部材２が圧縮される一方、上記クリアランス
Ｇが広い箇所Ｇ３に近い部分の弾性部材２の縮み具合が
小さくて、クリアランスが一様になる。こうして、図２
に示すように、静圧軸受装置Ｓ３，Ｓ４の軸受面１aの
中心線Ｃは、回転軸４の中心線Ｌと一致する。こうし
て、組み付け時に不均一であったクリアランスＧを均一
化することができるのである。

【００１７】従って、本実施例によれば、静圧軸受装置
あるいは静圧軸受装置を取付けるハウジング３の加工精
度をそれ程高くしなくても、回転軸を利用して、回転軸
４と軸受面との間のクリアランスを均一化でき、回転軸
を常に安定に支持することができる。

【００１８】尚、図３に示すように、弾性部材２の外周
面４０を軸方向の中央に向かって凸になるように湾曲さ
せた場合には、弾性部材２および多孔質部材１を一体
に、回転軸４の軸芯を含む平面内において容易に揺動さ
せることができ、また、回転軸４の半径方向にも変形し
やすいので、回転軸４のあらゆる軸芯ずれに対して対処
でき、また調芯量を増大させることができる。

【００１９】また、上記実施例では、多孔質部材として
焼結金属を用いたがセラミックを用いてもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上より明らかなように、本発明によれ
ば、気体供給面と軸受面を有する多孔質部材の上記気体
供給面と軸受面以外の外面を全て弾性部材で被覆してい
るので、多孔質部材からの気体漏れを防止することがで
き、圧縮気体の流量を必要最小限とすることができる。

【００２１】また、本発明によれば、静圧軸受装置の構
成部品の加工誤差等によって、組み付け時に、回転軸の
中心線と静圧軸受装置の軸受面の中心線とが一致せず、
回転軸と軸受面との間のクリアランスが不均一になって
も、回転軸を半径方向に移動させて回転軸を軸受面に押
し当てることにより、狭いクリアランスの箇所で多孔質
部材を半径方向外方に弾性部材を圧縮し、狭いクリアラ
ンスを広げるので、回転軸と軸受面との間のクリアラン
スを均一に調整することができる。従って、本発明によ
れば、静圧軸受装置の構成部品の加工精度をそれ程高め
なくても、組付時の簡単な作業で、回転軸と軸受面との
中心を調芯することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の静圧軸受装置の一実施例の断面図で
ある。

【図２】 本発明の上記実施例の静圧軸受装置を２個用
いた例の断面図である。

【図３】 この発明の他の実施例の断面図である。

【図４】 本発明の上記実施例の弾性部材の外観斜視図
である。

【図５】 従来の静圧軸受装置の断面図である。

【図６】 上記従来の静圧軸受装置を２個用いた例の断
面図である。

【符号の説明】

１…多孔質部材、１a…軸受面、２…弾性部材、３…ハ
ウジング、４…回転軸、５…気体供給面、６…気体通
路、７…気体室、Ｇ…クリアランス。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受面とこの軸受面以外の箇所に気体供
   給面を有する多孔質部材を固定部材に上記気体供給面が
   上記固定部材に面するように取付けて、上記気体供給面
   に供給された気体を上記軸受面から噴出させて上記多孔
   質部材に対向配置された回転軸を支持する静圧軸受装置
   において、 上記気体供給面と上記軸受面以外の上記多孔質部材の外
   面を被覆すると共に、少なくとも一部が上記多孔質部材
   と上記固定部材との間に介在して上記多孔質部材を上記
   固定部材に取付ける弾性部材を備えたことを特徴とする
   静圧軸受装置。