JPH02217616A - 静圧気体軸受 - 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】 「技術分野」 本発明は、静圧空気軸受に関する。

「従来技術およびその問題点」 静圧気体軸受け、回転軸と軸受面との間の微小隙間に加
圧気体を噴出させて、回転軸を非接触状態で支持する精
密軸受として知られている。この静圧気体軸受け、高精
度旋削加工分野等において、広く用いられつつあり、従
来各種の構造のものが提案されているが、その構造上、
小型のもので大きい負荷荷重を得ることが難しく、ある
いは負荷荷重の変更に簡単に対処することができなかっ
た。また簡単な構造で、スラスト荷重とラジアル荷重の
双方を受けることができる静圧軸受も知られていない。

「発明の目的」 本発明は従って、小型で高負荷に耐え、負荷荷重の変更
に容易に対処でき、簡易な構造でスラスト荷重とラジア
ル荷重の双方を受けることのできる静圧気体軸受を得る
ことを目的とする。

［発明の概要Ｊ 本発明は、ハウジング側に固定される、多孔質体からな
る軸受部材を複数の積層固定される環状軸受リングから
構成するとともに、各環状軸受すングの内周部に、断面
Ｖ字状の加圧気体吹出面を設け、他方回転軸には、隣り
合う一対の環状軸受リングの間に位置する環状回転リン
グを固定し、この環状回転リングの外周部に、隣り合う
環状軸受リングの加圧気体吹出面と対向する断面逆Ｖ字
状の受け面を形成したことを特徴としている。

この静圧気体軸受構造によると、７字状の加圧気体吹出
面と受け面とにより、スラスト荷重及びラジアル荷重を
受けることができる。そして、積層される環状軸受リン
グと環状回転リングの数を増減させることにより、負荷
荷重の変更に対処することができる。

「発明の実施例ｊ 以下図示実施例について本発明を説明する。回転スピン
ドル１１は、第１図の右方において本発明の静圧気体軸
受２０を介してハウジング】２に支持され、左方は、通
常の静圧気体軸受１３を介してハウジング１２に支持さ
れている。静圧気体軸受１３は、回転スピンドル】１と
一体に回転するスリーブ１４の外周に、ハウジング１２
に固定した多孔質体からなる筒状軸受部材１５を位置さ
せてなっている。

静圧気体軸受２０は、ハウジング１２側に積層固定され
た、多孔質材料からなる環状軸受リング２１と、回転ス
ピンドル１１側に積層固定された環状回転リング２２と
を有している。各環状軸受リング２１は、例えば焼結材
料から構成されていて、その内周部が断面７字状をなし
ている。この７字状は、筒状軸受部材１５の厚さ方向に
対称形状であり、加圧気体吹出面２１ａ、２１ａを構成
している。また各環状軸受リング２１には、その外周面
に、加圧気体導入用の環状溝２１ｂが形成されている。

環状回転リング２２は、隣り合う環状軸受リング２１の
間に位置するもので、その外周部に、隣り合う環状軸受
リング２１の加圧気体吹出面２１ａと対向する、逆Ｖ字
状の受け面２２ａを備えている。この環状回転リング２
２は、環状軸受リング２１と異なり、非多孔質体（むく
材）から構成されている。

この環状軸受リング２１と環状回転リング２２は、本静
圧気体軸受２０の組み立てに当たり、交互に回転スピン
ドル１１の外周と、ハウジング１２の軸孔の間に挿入さ
れる。そして所定枚数を挿入後、スラスト固定手段によ
って、環状軸受リング２１はハウジング１２に、環状回
転リング２２は回転スピンドル１１にそれぞれ固定され
る。環状軸受リング２１側のスラスト固定手段は、図示
例では、スラストリング１６ａとスラストナツト１６ｂ
等から構成され、環状回転リング２２側のそれは、スリ
ーブ１４との間のスペーサスリーブ１７ａ、及び両端の
スラストナツト１７ｂ等から構成されている。

ハウジング１２には、環状軸受リング２１及び筒状軸受
部材１５の外周に加圧空気を導入する空気導入孔１８が
穿けられており、この空気導入孔１８に、ポンプ１９ａ
及び制御装置１９ｂを介して加圧空気が供給される。空
気導入孔１８は、さらに径方向通路１８ａ及び軸方向溝
１８ｂを介して環状軸受リング２１の外周部と連通し、
径方向通路１８ｃを介して、筒状軸受部材１５の外周面
と連通している。

上記構成の本装置は従って、ポンプ１９ａ、制御装置１
９ｂ及び空気導入孔１８を介して、環状軸受リング２１
の外周部及び筒状軸受部材１５の外周部に加圧空気を供
給すると、その加圧空気が多孔質の環状軸受リング２１
を通って加圧気体吹出面２１ａから噴出し、同様に多孔
質の筒状軸受部材１５の内周面から噴出する。この状態
において図示しない駆動機構によって回転スピンドル１
１を回転させると、環状回転リング２２及びスリーブ１
４がこれと一体に回転し、受け面２２ａと加圧気体吹出
面２１ａの間、及びスリーブ１４と筒状軸受部材１５の
間に加圧空気の薄膜（層）が形成される。すなわち環状
軸受リング２１と環状回転リング２１．及び筒状軸受部
材１５とスリーブ１４とはそれぞれ非接触状態を保持し
て回転する。第２図には、この環状軸受リング２１の加
圧空気吹出面２１ａと環状回転リング２２の受け面２２
ａの隙間を符合Ｃで誇張して示している。

そして本発明による静圧気体軸受２０では、環状軸受リ
ング２１の加圧空気吹出面２１ａと、環状回転リング２
２の受け面２２ａが７字状をなして対向しているために
、スラスト荷重とラジアル荷重の双方を確実に受けるこ
とができる。７字状をなす加圧気体吹出面２１ａの角度
（従って逆ｖ字状をなす受け面２２ａの角度）θは、ど
ちらの耐荷重を高めるかによって決定される。すなわち
この角度θが小さく設定すれば、よりスラスト方向の耐
荷重が高まり、大きく設定すれば、ラジアル方向の耐荷
重が高まる。

さらに耐荷重が変更される場合には、環状軸受ノング２
１と環状回転リング２２の積層枚数を増減することによ
り、これに対処することができる。

「発明の効果」 以上のように本発明の静圧気体軸受によれば、スラスト
方向及びラジアル方向の軸受荷重を、ハウジングに積層
して固定した、多孔質体からなる環状軸受リングの内周
部のＶ字状断面部と、回転軸に固定した環状回転リング
の外周部の逆Ｖ字状断面部とによって受けることができ
る。そして対荷重は、環状軸受リングと環状回転リング
の積層枚数を増減することにより調整できるから、耐荷
重の変更にも容易に対処できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による静圧気体軸受を有する回転スピン
ドルの支持構造を示す断面図、第２図は環状軸受リング
と環状回転リングの対向部の拡大断面図である。 １１・・・回転スピンドル（回転軸）、１２・・・ハウ
ジング、１８・・・空気導入孔、２ｏ・・・静圧気体軸
受、２１・・・環状軸受リング、２１ａ・・・加圧気体
吹出面、２１ｂ・・・環状溝、２２・・・環状回転リン
グ。 ２２ａ・・・受け面。 特許出願人　　旭光学工業株式会社 同代理人　　　　三　浦　邦　夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸を支持するハウジングの内周に積層して固
   定された、多孔質体からなる複数の環状軸受リングと；
   回転軸の外周に固定された少なくとも一つの環状回転リ
   ングとを有し、 上記環状軸受リングはそれぞれ、その内周部に断面Ｖ字
   状の加圧気体吹出面を備え、 上記環状回転リングは、隣り合う一対の環状軸受リング
   の間に位置していて、その外周部に、隣り合う環状軸受
   リングの加圧気体吹出面と対向する断面逆Ｖ字状の受け
   面を備えていることを特徴とする静圧気体軸受。