JPH0137215Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は軸受の改良に係るものであり、殊に非
接触型軸受において、高速回転軸に使用すること
ができる非接触型の空気ダンパー軸受に関する。

〔従来の技術〕

従来より、回転軸を非接触によつて軸支する構
造として、薄片軸受等の各種ジヤーナル軸受が使
用されており、回転軸が回転を開始することによ
つて生じる回転軸を支承壁間の動圧効果によつて
回転軸を支承壁から浮上せしめ、低摩擦状態を維
持している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、この種のジヤーナル軸受は回転軸の回
転速度が比較的低速の場合は良好な軸受作用を発
揮することが知られているが、回転速度が速くな
ると軸振れが発生する。この軸振れは固有の回転
速度を越えると加速度的に増大し、回転軸が支承
壁と接触して軸受の破壊にまで至る欠点を有して
おり、そのため通常は軸振れ現象が加速されない
回転速度の範囲で使用されており、回転軸の回転
速度が制約される問題を有していた。

本考案は上記問題に鑑みて成されたもので、高
速軸回転においても軸振れを小さく制御すること
により、回転軸の高速度回転を可能にした軸受を
提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の空気ダンパー軸受は、高速回転時にお
ける回転軸の抱込み力の回復を計り、軸振れを阻
止せんとするものであり、軸受部内周に複数個の
金属フオイルを周方向に均等配設し、該金属フオ
イル間に回転軸を貫挿して成る非接触型軸受にお
いて、上記各金属フオイルの背面に内圧により該
金属フオイルを内径方向に押圧付勢する空気袋を
それぞれ設けると共に、該軸受部に設けた回転軸
の軸振れを検出する位置センサーを入力信号とし
て、上記空気袋に空気圧を供給する圧力発生器を
駆動制御するコントローラを設たことを要旨とす
るものである。

〔作用〕

上記空気ダンパー軸受は、回転軸が回転を開始
すると、各金属フオイルと回転軸３との間に動圧
効果を生じ、金属フオイルと非接触状態に支承さ
れ、非接触型の軸受を構成するが、ここで回転軸
の回転速度が速くなると、動圧効果が大きくな
り、回転軸と金属フオイルの間隙が大きくなり、
金属フオイルが回転軸を抱き込む力が弱くなるた
め、徐々に軸振れが大きくなる。この軸振れを位
置センサが検出し、振れ量によつてコントローラ
がその軸振れを抑制するだけの空気圧を空気袋に
供給するように、圧力発生器を駆動制御する。

従つて、空気袋の内圧が高くなると、金属フオ
イルを上記動圧効果による放射方向の押圧に抗し
て回転軸方向に押圧し、該金属フオイルとを動変
位して回動軸と非接触状態に近接する作用によ
り、該金属フオイルが回転軸を抱込み力を回復し
て軸振れを抑制するものである。

〔実施例〕

以下、本考案の空気ダンパー軸受の一実施例を
図面に従つて説明すると、図面は軸受要部の縦断
面図とその構造に接続する制御システムを示す説
明図である。

符号１は軸受の環状支枠であり、該環状支枠１
の内周に金属薄板の弾性体から成る３枚の金属フ
オイル２１，２２，２３を配設し、各金属フオイ
ル２１，２２，２３の中央部によつて回転軸３を
外径方向から摺動自在に抱込み、枢支して成る。
上記各金属フオイル２１，２２，２３と環状支枠
１の内周面間には、それぞれゴム等の可撓性弾性
材から成る空気袋４１，４２，４３を内挿し、該
空気袋４１，４２，４３に対してそれぞれ圧力発
生器５１，５２，５３から空気を注入し、金属フ
オイル２１，２２，２３を内径方向に押圧する構
造として成る。また上記各圧力発生器５１，５
２，５３はコントローラ６１，６２，６３によつ
て空気袋４１，４２，４３に送給する空気圧を自
動的に調整制御して成るもので、各コントローラ
６１，６２，６３は該空気袋４１，４２，４３が
関与する金属フオイル２１，２２，２３と180度
対向位置の環状支枠１に取付けられた位置センサ
７１，７２，７３により、回転軸３の振れ量を検
出し、該位置センサ７１，７２，７３の検出出力
により予め設定した内圧に空気袋４１，４２，４
３を制御する。

上記構成になる空気ダンパー軸受は、回転軸３
が回転を開始すると、金属フオイル２１，２２，
２３と回転軸３との間に動圧効果を生じ、軸を押
す方向（放射方向）に圧力が発生する。従つて、
回動軸３はこの圧力に依つて金属フオイル２１，
２２，２３と非接触状態に支承され、非接触型の
軸受を構成する。

ここで回転軸３の回転速度が速くなると、動圧
効果が大きくなり、回転軸３と金属フオイル２
１，２２，２３の間隙が大きくなり、金属フオイ
ル２１，２２，２３が回転軸３を抱き込む力が弱
くなるため、徐々に軸振れが大きくなるが、この
軸振れが発生すると、回動軸３の位置を監視して
いる位置センサ７１，７２，７３により該回転軸
３の振れ量を検知し、コントローラ６１，６２，
６３を介して、軸振れを抑制するだけの空気圧を
空気袋４１，４２，４３に供給すべく、圧力発生
器５１，５２，５３を駆動制御する。

上記空気袋４１，４２，４３の内圧が高くなる
と、金属フオイル２１，２２，２３が回動軸３方
向に押圧され、上記動圧効果による放射方向の押
圧に抗して移動変位するものであり、該金属フオ
イル２１，２２，２３を回動軸３と非接触状態に
近接することにより、金属フオイル２１，２２，
２３が回転軸３を抱き込む力を回復して軸振れを
抑制することができるもので、回転軸３の回転速
度を高速化することが可能と成る。

尚、前記実施例は回転軸を周方向に均等に配設
した３個の金属フオイルによつて支承する構造の
ものを示したが、該構成は必要に応じて増加し、
更に細かく分割した制御を行うこともできる。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案の空気ダンパー軸受
は、非接触型軸受において、回転軸の高速回転時
における動圧効果の増大に対して、金属フオイル
の背圧を高めて回転軸の抱込み力の回復を計る構
造にしたため、高速回転時においても軸振れが抑
制され、あらゆる速度に対応することができる特
徴を有するものであり、本考案実施後の実用的効
果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の空気ダンパー軸受の一実施例を
示す、軸受要部の縦断面図とその構造に接続する
制御システムを示す説明図である。 １……環状支枠、３……回転軸、２１，２２，
２３……金属フオイル、４１，４２，４３……空
気袋、５１，５２，５３……圧力発生器、６１，
６２，６３……コントローラ、７１，７２，７３
……位置センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸受部内周に複数個の金属フオイルを周方向に
   均等配設し、該金属フオイル間に回転軸を貫挿し
   て成る非接触型軸受において、上記各金属フオイ
   ルの背面に内圧により該金属フオイルを内径方向
   に押圧付勢する空気袋をそれぞれ設けると共に、
   該軸受部に設けた回転軸の軸振れを検出する位置
   センサーを入力信号として、上記空気袋に空気圧
   を供給する圧力発生器を駆動制御するコントロー
   ラを設けて成り、軸振れ検出時に前記空気袋の内
   圧を高めて制御抑制することを特徴とする空気ダ
   ンパー軸受。