JPH01210614A - スクィーズ軸受 - Google Patents
スクィーズ軸受Info
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- JPH01210614A JPH01210614A JP3190888A JP3190888A JPH01210614A JP H01210614 A JPH01210614 A JP H01210614A JP 3190888 A JP3190888 A JP 3190888A JP 3190888 A JP3190888 A JP 3190888A JP H01210614 A JPH01210614 A JP H01210614A
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- Japan
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- bearing
- squeeze
- rotor
- ceramic material
- squeeze bearing
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- Pending
Links
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- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings 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
- F16C32/0603—Bearings 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
- F16C32/0607—Bearings 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 the gas being retained in a gap, e.g. squeeze film bearings
- F16C32/0611—Bearings 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 the gas being retained in a gap, e.g. squeeze film bearings by means of vibrations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明はスクィーズ軸受に関し、更に詳しくは高周波振
動する面粗さが小さい振動面とこれと対向する同様な面
との間のすきまに発生する正圧空気膜を利用して、可動
部を非接触支持するスクィーズ軸受に関するものである
。
動する面粗さが小さい振動面とこれと対向する同様な面
との間のすきまに発生する正圧空気膜を利用して、可動
部を非接触支持するスクィーズ軸受に関するものである
。
（従来の技術）
スクィーズ軸受は第３図に示されるように振動体１と浮
上物体２間の微小な空気１１１３に、振動体１の表面を
高周波で振動させた場合に正圧、すなわち周囲の空気圧
よりも高い圧力が発生する現象を摺動部に利用した軸受
の一種である。この現象は例えば「潤滑」第１８巻、第
１０号、ｐ７７３等によって知られているが、その原理
を以下に説明する。
上物体２間の微小な空気１１１３に、振動体１の表面を
高周波で振動させた場合に正圧、すなわち周囲の空気圧
よりも高い圧力が発生する現象を摺動部に利用した軸受
の一種である。この現象は例えば「潤滑」第１８巻、第
１０号、ｐ７７３等によって知られているが、その原理
を以下に説明する。
気体は粘性を有するため、振動体１の撮動周波数が高い
とすきま内の気体の出入りが拘束され、あたかも密閉し
た圧縮性流体に高周波の体積変化を起こさせたと同様と
なる。この場合には振動体１の周波数が高いため、浮上
物体２は慣性が働いて追従できず、はとんど振動しなく
なる。そしてボイルの法則からも証せられるが、密閉し
た圧縮性流体の空気等に高周波の体積変化を起こさせる
と、変位に対する圧力発生が非線形となり、時間平均的
に正圧が得られる。その結果、第１図で浮上物体２は撮
動体１に対して非接触的に支えられる。
とすきま内の気体の出入りが拘束され、あたかも密閉し
た圧縮性流体に高周波の体積変化を起こさせたと同様と
なる。この場合には振動体１の周波数が高いため、浮上
物体２は慣性が働いて追従できず、はとんど振動しなく
なる。そしてボイルの法則からも証せられるが、密閉し
た圧縮性流体の空気等に高周波の体積変化を起こさせる
と、変位に対する圧力発生が非線形となり、時間平均的
に正圧が得られる。その結果、第１図で浮上物体２は撮
動体１に対して非接触的に支えられる。
スクィーズ軸受は上述の機能を実現するため圧電材料等
の振動子とその駆動源である電力アンプを必要とするが
、他の空気軸受のうちの静圧空気軸受とは異なり、摺動
品等機械部分のあるコンプレッサーを必要とせず、この
ため清浄雰囲気中で用いた時に汚染がないことと保守性
に優れている。
の振動子とその駆動源である電力アンプを必要とするが
、他の空気軸受のうちの静圧空気軸受とは異なり、摺動
品等機械部分のあるコンプレッサーを必要とせず、この
ため清浄雰囲気中で用いた時に汚染がないことと保守性
に優れている。
また動圧空気軸受に比べては非回転時にも支持能力を持
つ点に有利性がある。
つ点に有利性がある。
第４図、第５図に従来のスクィーズ軸受の例を示す。４
は圧電部材で、この例では円筒状の振動子を用いている
。５．６は電極で一方の電極５は軸受面を兼ねる。７は
円筒状のローターでアウターローター形の例であり、８
はすきまである。圧電部材４の振動振幅はμｍオーダー
であり、支持に有効な力を発生させるためには、すきま
８のクリアランスもその数倍の小さな値である必要があ
り、かつ電極５の面は面粗さも含め高精度に仕上げる必
要がある。従来技術では電極５はＮｉメツキ等を施し、
これを仕上げ加工したものが一般的であった。
は圧電部材で、この例では円筒状の振動子を用いている
。５．６は電極で一方の電極５は軸受面を兼ねる。７は
円筒状のローターでアウターローター形の例であり、８
はすきまである。圧電部材４の振動振幅はμｍオーダー
であり、支持に有効な力を発生させるためには、すきま
８のクリアランスもその数倍の小さな値である必要があ
り、かつ電極５の面は面粗さも含め高精度に仕上げる必
要がある。従来技術では電極５はＮｉメツキ等を施し、
これを仕上げ加工したものが一般的であった。
（発明が解決しようとする課題）
従来のスクィーズ軸受は上述のとおり、電極としてＮｉ
等の金属を用いていたが、振動子の駆動始め、あるいは
何等かの外乱によって電極（振動子の外周面）とロータ
ーの内面が接触するとＮｉの電極は硬度が低いため損傷
を受け、これが反型なると表面粗さが悪くなり、ついに
は非接触支持機能が失われるという問題があった。
等の金属を用いていたが、振動子の駆動始め、あるいは
何等かの外乱によって電極（振動子の外周面）とロータ
ーの内面が接触するとＮｉの電極は硬度が低いため損傷
を受け、これが反型なると表面粗さが悪くなり、ついに
は非接触支持機能が失われるという問題があった。
したがって、スクィーズ軸受の分野においては電極とし
ての機能は勿論有し、損傷の少ない信頼性の高いものを
得ることが課題となっていた。
ての機能は勿論有し、損傷の少ない信頼性の高いものを
得ることが課題となっていた。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
上記課題を解決するため、本発明は次の手段をとる。
即ら本発明のスクイーズ軸受は圧電部材の電極面を導電
性のセラミックス材料で形成したことを特徴とするもの
である。
性のセラミックス材料で形成したことを特徴とするもの
である。
本発明に用いるセラミックス材料は電極として機能する
必要があり、導電性を有する必要がある。
必要があり、導電性を有する必要がある。
セラミックスは一般に金属に比べ、硬度が高いが、中で
も本発明においては接触による損傷の少ない高硬度のセ
ラミックス材料が好ましい。
も本発明においては接触による損傷の少ない高硬度のセ
ラミックス材料が好ましい。
導電性のある硬度が高いセラミックス材料の例トシテハ
、Ｔｉ Ｎ、Ｔｉ Ｃ，ＷＣ，Ｚｒ Ｃ，ＴａＣ，Ｔａ
Ｎ、Ｚｒ Ｎ等がある。これらの材料のうち、Ｔｉ
Ｎ、Ｔｉ Ｃはイオンブレーティングの技法で表面に強
固に付着させることができ、機械加工用のバイトのチッ
プ表面に付ける技術が普及してきており、経済的に利用
できるので好ましい。
、Ｔｉ Ｎ、Ｔｉ Ｃ，ＷＣ，Ｚｒ Ｃ，ＴａＣ，Ｔａ
Ｎ、Ｚｒ Ｎ等がある。これらの材料のうち、Ｔｉ
Ｎ、Ｔｉ Ｃはイオンブレーティングの技法で表面に強
固に付着させることができ、機械加工用のバイトのチッ
プ表面に付ける技術が普及してきており、経済的に利用
できるので好ましい。
ＷＣは容射すなわち高温の材料を不活性のガスとともに
被付着物に向かって噴き出させ付ける方法が普及してお
り、好ましく使用できる。
被付着物に向かって噴き出させ付ける方法が普及してお
り、好ましく使用できる。
（作用）
Ｔｉ Ｎ、Ｔｉ Ｃ，ＷＣ等のセラミックスは導電性に
すぐれているため、圧電部材の表面にスパッタリングあ
るいは溶射することにより、電極として作用する。
すぐれているため、圧電部材の表面にスパッタリングあ
るいは溶射することにより、電極として作用する。
また、これらのセラミックスは極めて高い硬度を有する
ため、接触による損傷防止作用をする。
ため、接触による損傷防止作用をする。
（実施例）
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図〜第２図は本発明の実施例を示し、第１図はラジ
アル型のスクイーズ軸受の断面図である。
アル型のスクイーズ軸受の断面図である。
形状は第４図、第５図に示した従来の軸受と同じである
が、電極を導電性のセラミックス電ｉ５ａにしたもので
ある。
が、電極を導電性のセラミックス電ｉ５ａにしたもので
ある。
セラミックスとしてＴｉ Ｎ、Ｔｉ Ｃを用いる場合は
電圧部材４の面を研削等により高精度に仕上げた後、イ
オンブレーティングあるいはスパッターで付着させるこ
とができる。またＷＣの場合は電圧部材４の表面に溶射
した後、機械加工により表面形状の精度を上げることが
できる。
電圧部材４の面を研削等により高精度に仕上げた後、イ
オンブレーティングあるいはスパッターで付着させるこ
とができる。またＷＣの場合は電圧部材４の表面に溶射
した後、機械加工により表面形状の精度を上げることが
できる。
第２図は他の実施例であり、スラスト型の軸受を示し、
根状の圧電部材４′がローター７の端面と対向しており
、圧電部材４′の上面（軸受面）を導電性セラミックス
の電極５ｂとしている。
根状の圧電部材４′がローター７の端面と対向しており
、圧電部材４′の上面（軸受面）を導電性セラミックス
の電極５ｂとしている。
［発明の効果］
以上述べたように本発明になるスクィーズ軸受は軸受面
を兼ねる電極面を導電性のある高硬度のセラミックス材
料としであるため、振動子とローターが接触しても損傷
が小さく、軸受の支持機能が低下せず、信頼性の高い軸
受を構成できる利点がある。
を兼ねる電極面を導電性のある高硬度のセラミックス材
料としであるため、振動子とローターが接触しても損傷
が小さく、軸受の支持機能が低下せず、信頼性の高い軸
受を構成できる利点がある。
第１図〜第２図は本発明の実施例を示し、第１図はラジ
アル型スクィーズ軸受の断面図、第２図はスラスト型の
スクィーズ軸受の斜視図、第３図はスクィーズ効果の説
明図、第４図は従来のラジアル型スクィーズ軸受の斜視
図、第５図は同断面図である。 １・・・振動体 ２・・・浮上物体 ３・・・空気膜 ４．４′・・・圧電部材 ５．５ａ 、５ｂ 、６−・・電極 ７・・・ローター ８・・・すきま 代理人 弁理士 三 好 保 男 第１図 第２図 第３図 第５図
アル型スクィーズ軸受の断面図、第２図はスラスト型の
スクィーズ軸受の斜視図、第３図はスクィーズ効果の説
明図、第４図は従来のラジアル型スクィーズ軸受の斜視
図、第５図は同断面図である。 １・・・振動体 ２・・・浮上物体 ３・・・空気膜 ４．４′・・・圧電部材 ５．５ａ 、５ｂ 、６−・・電極 ７・・・ローター ８・・・すきま 代理人 弁理士 三 好 保 男 第１図 第２図 第３図 第５図
Claims (4)
- （１）圧電部材の電極面を導電性のセラミックス材料で
形成し、該電極面を軸受面としたことを特徴とするスク
ィーズ軸受。 - （２）セラミックス材料をＴｉＮとしたことを特徴とす
る請求項１記載のスクィーズ軸受。 - （３）セラミックス材料をＴｉＣとしたことを特徴とす
る請求項１記載のスクィーズ軸受。 - （４）セラミックス材料をＷＣとしたことを特徴とする
請求項１記載のスクィーズ軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190888A JPH01210614A (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | スクィーズ軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190888A JPH01210614A (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | スクィーズ軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01210614A true JPH01210614A (ja) | 1989-08-24 |
Family
ID=12344093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3190888A Pending JPH01210614A (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | スクィーズ軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01210614A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002155938A (ja) * | 2000-02-01 | 2002-05-31 | Toto Ltd | 静圧気体軸受 |
| WO2010083813A1 (de) * | 2009-01-20 | 2010-07-29 | Zimmermann & Schilp Handhabungstechnik Gmbh | Ultraschallluftlager |
-
1988
- 1988-02-16 JP JP3190888A patent/JPH01210614A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002155938A (ja) * | 2000-02-01 | 2002-05-31 | Toto Ltd | 静圧気体軸受 |
| WO2010083813A1 (de) * | 2009-01-20 | 2010-07-29 | Zimmermann & Schilp Handhabungstechnik Gmbh | Ultraschallluftlager |
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