JP3826243B2

JP3826243B2 - 静圧軸受

Info

Publication number: JP3826243B2
Application number: JP29060497A
Authority: JP
Inventors: 高橋　　毅
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 1997-10-23
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2017-10-23
Also published as: JPH11125251A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械のスピンドルや計測機器等に用いられる静圧軸受、特に、多孔質材の外側に取り付けるカバ−を不要とし且つスパンも大きくすることのできる静圧軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
静圧軸受は、外部で加圧された油・気体などの流体を軸受すきまに供給して潤滑流体膜を形成し、軸受負荷容量を得る軸受であり、大きい軸受負荷容量、軸受剛性、優れた振動減衰性、良好な運動精度を有する。このような静圧軸受としては、例えば図５に示すように、加圧流体流入用の穴３２ａを穿設したハウジング３２に多孔質材の固定部材３４を嵌合固定し、該多孔質の固定部材３４との間に一定の隙間３６を形成するよう回転軸３１を嵌合した静圧軸受がある。この場合、ハウジング３２の端部には、多孔質の固定部材３４を押さえると共に加圧流体が側面から漏れないよう金属性のカバ−３８を当ててボルト３７により固定してある。
そして加圧流体は、ハウジング３２の穴３２ａから多孔質の固定部材３４の内部を通過し、内側表面から回転軸３１との間の隙間３６に排出されて静圧軸受を構成するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記するように従来の静圧軸受は、多孔質の固定部材３４をハウジング３２の両端部に嵌合固定してあるが、多孔質の固定部材３４に浸透して通過する加圧流体が側面から漏れるのを防止するため外側をカバ−３８で固定する必要がある。また、静圧軸受としての圧力を確保する必要上多孔質の固定部材３４の内周面積をある程度大きくしければならない。即ち、多孔質の固定部材３４の軸方向長さｄを一定値以上大きくする必要がある。しかしながら、このように多孔質の固定部材３４の軸方向長さｄを大きくすると、全体の長さに制限がある場合、二つの多孔質の固定部材３４の間隔（スパン）を大きくすることが出来なくなるという問題があった。
【０００４】
この発明は上記する課題に対処するためになされたものであり、静圧軸受を構成する多孔質の固定部材の軸方向長さを大きくして、即ち、軸受面積を大きくすることが可能で、また、静圧軸受間のスパンも大きくすることのできる静圧軸受を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明は、上記する課題を解決するために、静圧軸受が、端部近傍に加圧流体流入用の穴（２ａ）を穿設したハウジング（２）と、前記加圧流体流入用の穴からの加圧流体を受けるよう該ハウジング（２）の端部に設けた第１の段付部（２ｂ）に嵌合した多孔質の固定部材（４）と、該第１の段付部（２ｂ）の端部に第２の段付部（２ｃ）を設け該第２の段付部（２ｃ）と前記多孔質の固定部材（４）との間に形成される凹部に充填した合成樹脂製固定部材（３）と、前記合成樹脂製固定部材（３）から前記多孔質の固定部材（４）の嵌合方向外側端面に浸透しつつ前記合成樹脂製固定部材（３）と一体に形成される合成樹脂製膜（３ａ）と、該多孔質の固定部材（４）の内周面との間に一定の隙間（６）が形成されるようこれら多孔質の固定部材（４）及びハウジング（２）に嵌合した軸（１）と、より成ることを特徴とする。
【０００６】
或いは、線圧軸受が、軸内部の軸方向に加圧流体用通路（１１ａ）と該通路から軸表面方向に加圧流体排出用の穴（１１ｂ）とを設けた固定軸（１１）と、前記加圧流体排出用の穴（１１ｂ）からの加圧流体を受けるよう該固定軸（１１）の端部に設けた第１の段付部（１１ｃ）に嵌合固定した多孔質の固定部材（１４）と、前記固定軸（１１）の第１の段付部（１１ｃ）の端部に第２の段付部（１１ｄ）を設け該第２の段付部（１１ｄ）と前記多孔質の固定部材（１４）との間に形成される凹部に充填した合成樹脂製固定部材（１３）と、前記合成樹脂製固定部材（１３）から前記多孔質の固定部材（１４）の嵌合方向外側端面に浸透しつつ前記合成樹脂製固定部材（１３）と一体に形成される合成樹脂製膜（１３ａ）と、該多孔質の固定部材（１４）の外周面との間に一定の隙間（１６）が形成されるようこれら多孔質の固定部材（１４）と固定軸（１１）とを嵌合した外側筒体（１２）と、より成ることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の静圧軸受の実施の形態を示す軸方向の一部断面図である。２は、ハウジングであって端部に加圧流体流入用の穴２ａと第１の段付部２ｂと該第１の段付部２ｂの端部に第２の段付部２ｃが形成される。４は、前記加圧流体流入用の穴２ａからの加圧流体を受け且つ該ハウジング２の端部に設けた第１の段付部２ｂに嵌合させる円筒状の多孔質の固定部材である。該多孔質の固定部材４と第１の段付部２ｂに嵌合固定した多孔質の固定部材４と該第１の段付部２ｂの端部に設けた第２の段付部２ｃとの間には円筒状の凹部２ｄ（図２（Ａ）参照）が形成されるが、該凹部２ｄには合成樹脂製固定部材３が充填される。また、１は、前記多孔質の固定部材４の内周面との間に一定の隙間（軸受隙間）６が形成されるようこれら多孔質の固定部材４及びハウジング２に嵌合した回転軸である。
【０００８】
上記構成において、加圧流体はハウジング２の端部近傍に穿設した穴２ａから多孔質の固定部材４の内部を通過し、内側表面から回転軸１との間の隙間６に排出されて静圧軸受を構成するようになっている。
【０００９】
図２は、この発明の静圧軸受の構成方法についての説明図である。即ち、図２（Ａ）に示すように、ハウジング２の端部に所定の長さの第１の段付部２ｂを設けると共に該段付部２ｂの中程に周方向複数箇所に加圧流体導入用の穴２ａ，２ａ，・・を穿設する。更に、該ハウジング２の第１の段付部２ｂの端部に第２の段付部２ｃを形成する。そして、該ハウジング２の第１の段付部２ｂに多孔質の固定部材４を圧入する。この場合、ハウジング２に嵌合した多孔質の固定部材４と第２の段付部２ｃとの間には円筒状の凹部２ｄが形成される。
【００１０】
次に、図２（Ｂ）に示すように、ハウジング２に嵌合した多孔質の固定部材４とハウジング２の第２の段付部２ｃとの間に形成される凹部２ｄには合成樹脂製の固定部材３を射出成形して充填する。そして合成樹脂製固定部材３の一部は、射出成形の際の溶融状態において多孔質の固定部材４に浸透し端面に膜３ａを形成して固化する。この合成樹脂製の膜３ａは、ハウジング２の指圧流体用の穴から導入される指圧流体が前記多孔質の固定部材を通過する際外側へ漏れるのを防止する役目をすることになる。
ハウジング２に設けた円筒状の凹部２ｄに充填する合成樹脂としては、多孔質の固定部材４の中を浸透しやすいこと及び硬化したときの接着強度の大きいことなどからエポキシ樹脂が好ましい。
【００１１】
上記構成としたこの発明の静圧軸受では、加圧流体は、ハウジング２の穴２ａを通り多孔質の固定部材４の中を通過し、該多孔質の固定部材４と回転軸１との間の隙間６に排出され潤滑流体膜を形成する。この場合、多孔質の固定部材４の外側内部には合成樹脂膜３ａが形成されシ−ルされているため、浸透した加圧流体が側面から外へ排出されることはない。従って、加圧流体は多孔質の固定部材４と回転軸１との間の隙間６へ効率的に排出される。また、従来のように、該多孔質の固定部材４の外側に金属製のカバ−３８（図５参照）は不要となるため該多孔質の固定部材４の幅を大きくとることが可能となり、それだけ静圧軸受としては有利に構成することができる。特に、金属製のカバ−３８が不要となり且つ多孔質の固定部材４の幅を大きくとることが出来れば、図３に示すように、多孔質の固定部材４，４間のスパンＬを大きくとることができる。
【００１２】
図４は、この発明の静圧軸受の変形例の実施の形態を示す軸方向一部断面図である。この静圧軸受は、固定側となり軸心部の軸方向に加圧流体用通路１１ａと該通路に対して軸表面方向（直角方向）に設けた加圧流体排出用の穴１１ｂとを設けた固定軸１１と、該固定軸１１の端部に前記排出用の穴１１ｂからの加圧流体を受けるよう且つ該固定軸１１の端部に設けた第１の段付部１１ｃに嵌合固定した多孔質の固定部材１４と、該多孔質の固定部材１４と前記固定軸１１の第１の段付部１１ｃの端部に設けた第２の段付部１１ｄとの間に形成される円筒状の凹部１１ｅに圧入嵌合（充填）した合成樹脂製固定部材１３と、該多孔質の固定部材１４の外周面との間に一定の隙間１６を設けて該多孔質の固定部材１４と固定軸１１とを嵌合した回転部材となる外側筒体１２と、で構成される。
【００１３】
この実施の形態においては、固定軸１１の第１の段付部１１ｃに嵌合固定した多孔質の固定部材１４と該第１の段付部１１ｃの端部に設けた第２の段付部１１ｄとで形成される円筒状の凹部１１ｅに合成樹脂製固定部材１３が射出成形される際、該合成樹脂が多孔質の固定部材１４中を浸透し、該多孔質の固定部材１４の端部に合成樹脂の膜１３ａを形成する。
【００１４】
この図４に示す実施の形態においても、通路１１ａを通り穴１１ｂから多孔質の固定部材１４を通過する加圧流体は、多孔質の固定部材１４に浸透しても合成樹脂製の膜１３ａにより外側へ排出されるのが阻止される。このため加圧流体は該多孔質の固定部材１４と外側筒体１２との間の隙間１６に有効に排出される。
【００１５】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明の静圧軸受によれば、金属製のカバ−が不要となり多孔質の固定部材の有効長さを大きくとることができる。このため静圧軸受としてのスペ−スを削減したり、或いは軸受長さに制限のある場合でも軸受支持間のスパンを大きくとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の静圧軸受の実施の形態を示す軸方向の一部断面図である。
【図２】この発明の静圧軸受の構成方法についての説明図であって、図２（Ａ）はハウジングの端部に第１の段付部と第２の段付部を形成し第１の段付部に多孔質の固定部材を圧入した状態を示す図であり、図２（Ｂ）は、多孔質の固定部材と第２の段付部との間に形成された円筒状の凹部に合成樹脂を充填した状態を示す図である。
【図３】この発明の静圧軸受全体の軸方向断面図を示す図である。
【図４】この発明の静圧軸受の変形例の実施の形態を示す軸方向一部断面図である。
【図５】従来の静圧軸受の実施の形態を示す軸方向の一部断面図である。
【符号の説明】
１回転軸
２ハウジング
２ａ加圧流体用穴
２ｂ第１の段付部
２ｃ第２の段付部
２ｄ凹部
３合成樹脂製固定部材
３ａ合成樹脂製膜
４多孔質の固定部材
６隙間
１１固定軸
１１ｃ第１の段付部
１１ｄ第２の段付部
１１ｅ凹部
１２外側筒体
１２ａ加圧流体用通路
１２ｂ加圧流体用穴
１３合成樹脂製固定部材
１３ａ合成樹脂製膜
１４多孔質の固定部材
１６隙間

Claims

端部近傍に加圧流体流入用の穴を穿設したハウジングと、前記加圧流体流入用の穴からの加圧流体を受けるよう該ハウジングの端部に設けた第１の段付部に嵌合した多孔質の固定部材と、該第１の段付部の端部に第２の段付部を設け該第２の段付部と前記多孔質の固定部材との間に形成される凹部に充填した合成樹脂製固定部材と、前記合成樹脂製固定部材から前記多孔質の固定部材の嵌合方向外側端面に浸透しつつ該合成樹脂製固定部材と一体に形成される合成樹脂製膜と、該多孔質の固定部材の内周面との間に一定の隙間が形成されるようこれら多孔質の固定部材及びハウジングに嵌合した軸と、より成ることを特徴とする静圧軸受。
軸内部の軸方向に加圧流体用通路と該通路から軸表面方向に加圧流体排出用の穴とを設けた固定軸と、前記加圧流体排出用の穴からの加圧流体を受けるよう該固定軸の端部に設けた第１の段付部に嵌合固定した多孔質の固定部材と、前記固定軸の第１の段付部の端部に第２の段付部を設け該第２の段付部と前記多孔質の固定部材との間に形成される凹部に充填した合成樹脂製固定部材と、前記合成樹脂製固定部材から前記多孔質の固定部材の嵌合方向外側端面に浸透しつつ該合成樹脂製固定部材と一体に形成される合成樹脂製膜と、該多孔質の固定部材の外周面との間に一定の隙間が形成されるようこれら多孔質の固定部材と固定軸とを嵌合した外側筒体と、より成ることを特徴とする静圧軸受。