JPH01238715A - 可動物体を用いた可変絞り形静圧軸受 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変絞り形静圧軸受の改良に関し、さらに詳し
くいえば固定絞りの外に可変絞り可動物体を流量調節の
要素として加えることにより無限大剛性を達成する新規
な可変絞り形静圧軸受に関する。

（従来の技術） 従来の可変絞り形静圧軸受には、ダイヤフラム方式のも
のや、スプリング併用方式のもの、さらに可動物体によ
る絞りで可動部が別の固定軸受に支持されているもの等
がある。以下その概略を図面により説明する。

第１０図はダイヤフラム方式を示す。全負荷軸５６の負
荷が増すと、軸受ポケット５４の内圧が上がり、ダイヤ
フラム５０は下に押し下げられ、ダイヤフラムと軸受本
体との隙間５２が大きくなる。これにより流体圧力供給
部５１の圧力Ｐｓにより、流通路５３を通り、軸受ポケ
ット５４に流体が流れてその内圧が高くなり負荷軸５６
の変位を防止して剛性を保ちつつ、隙間５７より排出さ
れる。

第１１図はスプリング併用方式を示す。全負荷軸６６の
負荷が増すと、軸受ポケット６４の内圧が上がり、ダイ
ヤフラム６０は上に押される。そこでダイヤフラム下部
の流量調節隙間６３が大きくなり、供給口６２よりの流
体供給量が増し、軸受ポケット６４の内圧が高まり、負
荷軸６６の変位を防止して剛性を保ちつつ、隙間６８よ
り排出される。

第１２図は可動物体による絞り軸受の例を示す。

無孔可動物体リング絞り７０は、軸受本体７４の外の固
定軸受７５内において第１供給ロア１よりの供給圧Ｐ１
によって支持され隙間７７を通り排出され、一方その内
周側には軸受本体７４との隙間内に第２供給ロア２より
の供給圧Ｐ２の流体が供給されている。供給圧Ｐ２によ
る流体は、軸受本体７４と負荷軸７６の間の隙間７３を
通り排出される。

全負荷軸７６の負荷が下向に加わると、可動物体リング
絞り７０と軸受本体７４との隙間の内圧が上がり、可動
物体リング絞り７０は下方に押し下げられる。それによ
り軸受本体７４と可動物体リング絞り７０との隙間が大
きくなり、ここを通り供給圧Ｐ２による流量が増して、
隙間７３の内圧が上がる。

一方上部では可動物体リング絞り７０が下方に押し下げ
られるので軸受本体７４と可動物体リング絞り７０との
隙間が小さくなり、供給圧Ｐ２による流量は絞られ、上
部の隙間７３の内圧は下がる。このように上下の負荷軸
７６を軸受本体７４との間の隙間７３の圧力差により負
荷軸７６の変位を防止して剛性を保つ。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のダイヤフラム方式とか、スプリング併用方式の可
変絞り軸受では、ダイヤフラム、スプリングの剛性が軸
受の剛性に影響し、さらに絞りが１段であるために、無
限大剛性の負荷範囲が狭くなる。そこでダイヤフラム、
スプリングの剛性を注意深く選ぶ必要が生じる。またこ
れらの流量調節要素が軸受外に設けられているために構
造が複雑で大型となり、必然的に高価となるという経済
的不利な問題点が生じていた。

次に従来の可動物体による絞り軸受では可動物体による
絞りを、別の固定軸受による支持が必要であり、さらに
絞りが１段であるため、無限大剛性の荷重範囲が狭くな
ると同時に構造が複雑で大型となり、高価となるという
経済的不利な問題点が生じていた。

本発明は、これらの構造を簡素化し、さらに軸受内部に
内蔵し、別個の流量調節要素によることなく、１段目固
定絞りと可動物体による絞り自体の動きにより流体の流
量を自動的に調節できる等により荷重範囲の極めて広い
無限大剛性を得ると同時に簡便で小型かつ経済性のある
軸受を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成するための本発明を図面第１図（ａ）（ｂ
）に基づいて説明する。

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の請求項１の基本原理を示
したものである。（ａ）はスラスト軸受、（ｂ）はジャ
ーナル軸受の場合を示す。

負荷軸２７の負荷の増加により、上部ポケット２９の内
圧が上がり、可動物体による絞り２２が下がり、下部ポ
ケット２８の内圧が上がり、同時に、可動物体による絞
り２２の下部と排出口２４の入口との間隙が狭くなり、
排出口２４よりの流体の排出が少なくなる。そのことに
より１段目固定絞り２１を通った流体の多くは可動物体
による絞り２２を通り上部ポケット２９の内圧を高めて
負荷軸２７の変位を防止する。

このように１段目固定絞りと、２段目可動物体による絞
りを設けることにより、その圧力の変化に伴う流量の自
動調節を行うことにより広い範囲の無限大剛性を得る目
的の手段とする。

また軸受内に内蔵することにより簡便かつ経済性を得る
目的の手段とする。

［作用〕 本発明の作用を第１図（ａ）（ｂ）に示す基本原理図に
基づいて説明する。

２３の流体供給口より入った流体は２１の固定絞りを通
り、２８の下部ポケットに入る。その後二方向に分かれ
、一つは２２の可動物体による絞りを通り、２９の上部
ポケットに入りその後２５の負荷軸と軸受の隙間を通り
外部に排出される。

他の一つは２２の可動物体による絞りの下部を通り２４
へ排出口より排出される。

今ある均合の状態から２７の負荷軸に加わる食型が増加
すると負荷軸は下がり２９の上部ポケット内の圧力が上
昇し、２２の可動物体による絞りは下方に押しやられる
。これにより２８の下部ポケット内の圧力が上昇すると
同時に２２の可動物体による絞り下部と２４の排出口の
入口との間隙は狭くなる。

このため２８の下部ポケット内の流体は２４の排出口よ
りの流出が少なく、２２の可動物体による絞りを通り２
９の上部ポケットに流れてその圧力を高めて負荷軸の変
位を防止する。

このように荷重の増減に応じて２９の上部ポケット内圧
力を２２の可動物体による絞りの上下移動による流体の
流量変化により調節する。

これにより荷重の増減に対応して負荷軸と軸受の間の間
隙の変化を防止して高剛性を得られることとなる。

〔実施例〕

第２図（ａ）（ｂ）から第７図（ａ）（ｂ）、第８図及
び第９図（ａ）（ｂ）は本発明の実施例を示す。

第２図（ａ）（ｂ）は請求項２記載の実施例を示す。

この実施例では、２１の固定絞り、２２の可動物体によ
る絞りを多孔質物体による絞りとする実施例であり、そ
の作動は第１図（ａ）（ｂ）による作用と同様である。

第３図（ａ）（ｂ）は請求項３記載の実施例を示す。こ
の実施例では、２１の固定絞りを多孔質物体による絞り
とし、２２の可動物体による絞りを毛細管孔を有する物
体による絞りとする実施例であり、その作動は第１図（
ａ）（ｂ）による作用と同様である。

第４図（ａ）（ｂ）は請求項４記載の実施例を示す。こ
の実施例では、２１の固定絞りを多孔質物体による絞り
とし、２２の可動物体による絞りを無孔可動物体と軸受
本体との細隙による絞りとする実施例であり、その作動
は第１図（ａ）（ｂ）による作用と同様である。

第５図（ａ）（ｂ）は請求項５記載の実施例を示す。こ
の実施例では、２１の固定絞りと、２２の可動物体によ
る絞りを毛細管孔を有する物体とする実施例であり、そ
の作動は第１図（ａ）（ｂ）による作用と同様である。

第６図（ａ）（ｂ）は請求項６記載の実施例を示す。こ
の実施例では、２１の固定絞りを毛細管孔を有する物体
による絞りとし、２２の可動物体による絞りを多孔質物
体による絞りとする実施例である。その作動は第１図（
ａ）（ｂ）による作用と同様である。

第７図（ａ）（ｂ）は請求項７記載の実施例を示す。こ
の実施例では、２１の固定絞りを毛細管孔を有する物体
による絞りとし、２２の可動物体による絞りを無孔可動
物体と軸受本体との細隙による絞りとする実施例である
。その作動は第１図（ａ）（ｂ）による作用と同様であ
る。

第８図は請求項８記載の実施例を示す。

この実施例では、３０が請求項８記載のスラスト軸受で
あって請求項５記載のスラスト軸受（第５図（ａ））を
２個使用し、それに対応して３１の固定絞りを使用した
ものである。

その作動は第１図（ａ）による作用と同様であり、上下
、左右の荷重変動に対しての高い剛性を得る実施例であ
る。

第９図は請求項９記載の実施例でジャーナル軸受の場合
を示す。第１図における２１の固定絞りを４１のオリフ
ィス効果による絞りとし、４２の無孔可動物体による絞
りを２段目絞りとした場合である。その作動は第１図（
ａ）（ｂ）による作用と同様である。

〔発明の効果〕

本発明は請求項１について第１図（ａ）（ｂ）で説明し
たように絞り要素が２段に構成されているので、従来の
ダイヤフラム方式、スプリング併用方式、及び従来の可
動物体リングによる絞り方式の様に絞り要素が１段の場
合より広い負荷変動に対し、高い剛性が得られる。

また、上記の従来の方式の様に軸受本体の外部要素を必
要とすることなく各絞り要素が軸受本体内に内蔵され、
瞬時の自動調節作用により各部の内圧の均衡が図られる
ために高い剛性が得られる。

さらに構造が簡便かつ小型化され、必然的に価額が安く
なるという経済的効果も生じる。

次に各請求項については上述の効果の外に以下に述べる
効果も生じる。

請求項２の軸受は、絞り流体が液体又は気体のいづれの
場合においても良い剛性が得られる。

請求項３の軸受は絞り流体が液体の場合に良い剛性が得
られる。

請求項４の軸受は、絞り流体が液体又は気体のいづれの
場合においても良い剛性が得られる。

請求項５の軸受は絞り流体が液体の場合に良い剛性が得
られる。

請求項６の軸受は、絞り流体が液体の場合に良い剛性が
得られる。

請求項７の軸受は、絞り流体が液体の場合に良い剛性が
得られる。

請求項８の軸受は、大型ジャーナル軸受の場合に良い剛
性が得られる。

請求項９の軸受は、絞り流体が液体又は気体のいづれの
場合にも良い剛性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は請求項１に記載の本発明の基本原
理を説明する図であり（ａ）はスラスト軸受、（ｂ）は
ジャーナル軸受を示す。 第２図（ａ）　　（ｂ）から第７図（ａ）（ｂ）、第８
図及び第９図（ａ）（ｂ）はそれぞれ請求項２から８及
び９の実施例を示す図である。 第９図の（ａ）はジャーナル軸受の実施例で（ｂ）はそ
のオリフィスの拡大図である。 第１０図から第１２図は従来の技術についての例を示し
、第１０図はダイヤフラム方式、第１１図はスプリング
併用方式、第１２図は可動物体による絞りの例を示す。 図において、 ２１・・・固定絞り、 ２２・・・可動物体による絞り、 ２３・・・流体供給口、　２４・・・流体排出口、２５
・・・負荷軸と軸受本体との隙間、２６・・・軸受本体
、　　２７・・・負荷軸、２８・・・下部ポケット、２
９・・・上部ポケット、３０　・・請求項８記載のスラ
スト軸受、３１　・・固定絞り、 ３２・・・流体排出口、 ３３・・・ジャーナル負荷軸、 ４１・・・オリフィス絞り、 ４２・・・無孔可動物体による絞り（リング状）、４３
・・　流体供給口、　４４・・・流体排出口、４５・・
・負荷軸、 ５０・・・ダイヤフラム、 ５１・・・流体圧力供給部（Ｐｓは供給圧）、５２・・
・ダイヤフラムと軸受本体との間の流量調節隙間、 ５３・・・流体の流通路、 ５４・・・軸受ボケ、ト、 ５５・・・軸受本体、　　５６・・・負荷軸、５７・・
・負荷軸と軸受本体との隙間、６０・・・ダイヤフラム
、 ６１・・・ダイヤフラムの剛性を調節するスプリング、 ６２・・・流体供給口、 ６３・・・ダイヤフラム下部の流量調節隙間、６４・・
・軸受ポケット、　６５・・・軸受本体、６６・・・負
荷軸、 ６７・・・ダイヤフラム機構ケース、 ６８・・・負荷軸と軸受本体との隙間、７０・・・無孔
可動物体リングによる絞り、７１・・・第１流体供給口
（Ｐ、は供給圧）、７２・・・第２流体供給口（Ｐ、は
供給圧）、７３・・・負荷軸と軸受本体との隙間、７４
・・・軸受本体、 ７５・・・固定軸受（７０の無孔可動物体リングによる
絞りの支持軸受）、 ７６・・・負荷軸、 ７７・・・軸受本体と固定軸受の隙間である。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）１段目固定絞りと、１段目固定絞りより２段目可
   動物体による絞りに流入する流体の流量をその可動物体
   の運動により調節する２段目可動物体による絞りとより
   なることを特徴とする可動物体による可変絞り形静圧軸
   受。
2. （２）１段目固定絞りと、２段目可動物体による絞りを
   、多孔質物体による絞りとする請求項１記載の軸受。
3. （３）１段目固定絞りを多孔質物体による絞りとし、２
   段目可動物体による絞りを毛細管孔を有する物体による
   絞りとする請求項１記載の軸受。
4. （４）１段目固定絞りを多孔質物体による絞りとし、２
   段目可動物体による絞りを無孔可動物体と軸受本体との
   細隙による絞りとする請求項１記載の軸受。
5. （５）１段目固定絞りと、２段目可動物体による絞りを
   、毛細管孔を有する物体による絞りとする請求項１記載
   の軸受。
6. （６）１段目固定絞りを毛細管孔を有する物体による絞
   りとし、２段目可動物体による絞りを多孔質物体による
   絞りとする請求項１記載の軸受。
7. （７）１段目固定絞りを毛細管孔を有する物体による絞
   りとし、２段目可動物体による絞りを無孔可動物体と軸
   受本体との細隙による絞りとする請求項１記載の軸受。
8. （８）請求項１から請求項７記載の軸受におけるスラス
   ト軸受を複数個使用することを特徴とするジャーナル軸
   受。
9. （９）１段目固定絞りをオリフィス効果による絞りとす
   る請求項１記載の軸受。