JPH0518499Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0518499Y2 JPH0518499Y2 JP1987132230U JP13223087U JPH0518499Y2 JP H0518499 Y2 JPH0518499 Y2 JP H0518499Y2 JP 1987132230 U JP1987132230 U JP 1987132230U JP 13223087 U JP13223087 U JP 13223087U JP H0518499 Y2 JPH0518499 Y2 JP H0518499Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure fluid
- bearing
- fluid supply
- circumferential surface
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 69
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 16
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Support Of The Bearing (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本考案は回転軸を支持する静圧軸受に関する。
〈従来の技術〉
工作機械等の回転軸を支持する軸受の一つに静
圧軸受がある。
圧軸受がある。
代表的な静圧軸受を第５図、第６図に示す。ハ
ウジング１の内周面１ａに外周面２ａが嵌合され
る軸受本体２は内周面２ｂに軸受〓間３を介して
回転軸４を支持している。軸受〓間３に高圧流体
を介在させて回転軸４は軸受本体２に回転自在に
支持される。軸受本体２の外周面２ａには高圧流
体供給溝５が形成され、軸受本体２の内周面２ｂ
には複数個（図示例では四個）のポケツト６が形
成されている。ハウジング１には外部と高圧流体
供給溝５を連通する第一流体供給孔７が形成され
ている。軸受本体２には高圧流体供給溝５とポケ
ツト６を連通する第二流体供給孔８が形成され、
第二流体供給孔８にはオリフイス取付金物９が取
付けられている。オリフイス取付金物９にはオリ
フイス１０が設けられ、高圧流体供給溝５とポケ
ツト６はオリフイス１０を介して連通している。
ウジング１の内周面１ａに外周面２ａが嵌合され
る軸受本体２は内周面２ｂに軸受〓間３を介して
回転軸４を支持している。軸受〓間３に高圧流体
を介在させて回転軸４は軸受本体２に回転自在に
支持される。軸受本体２の外周面２ａには高圧流
体供給溝５が形成され、軸受本体２の内周面２ｂ
には複数個（図示例では四個）のポケツト６が形
成されている。ハウジング１には外部と高圧流体
供給溝５を連通する第一流体供給孔７が形成され
ている。軸受本体２には高圧流体供給溝５とポケ
ツト６を連通する第二流体供給孔８が形成され、
第二流体供給孔８にはオリフイス取付金物９が取
付けられている。オリフイス取付金物９にはオリ
フイス１０が設けられ、高圧流体供給溝５とポケ
ツト６はオリフイス１０を介して連通している。
第一流体供給孔７を通して外部から高圧流体を
供給すると、高圧流体は高圧流体供給溝５からオ
リフイス１０を通り、オリフイス１０で流量が絞
られてポケツト６に送られる。ポケツト６に送ら
れた高圧流体は軸受本体２の内周面２ｂと回転軸
４の間の軸受〓間３に介在して回転軸４の回転を
支持する。
供給すると、高圧流体は高圧流体供給溝５からオ
リフイス１０を通り、オリフイス１０で流量が絞
られてポケツト６に送られる。ポケツト６に送ら
れた高圧流体は軸受本体２の内周面２ｂと回転軸
４の間の軸受〓間３に介在して回転軸４の回転を
支持する。
この静圧軸受は、軸受〓間３に常に高圧流体が
供給されるため、回転軸４の回転を精度良く安定
して支持することができる。
供給されるため、回転軸４の回転を精度良く安定
して支持することができる。
〈考案が解決しようとする問題点〉
従来の静圧軸受では、軸受本体２の内周面２ｂ
と回転軸４との間に高圧流体が介在するため、回
転軸４が偏心して回転する場合がある（例えば偏
心量ｅ）。回転軸４が偏心して回転すると、例え
ば第６図中上部の軸受〓間３Ａが下部の軸受〓間
３Ｂよりも大きくなる。この結果、オリフイス１
０の抵抗は一定であるため、軸受〓間３Ａ，３Ｂ
の流出抵抗が変わり、上部のポケツト６Ａと下部
のポケツト６Ｂの圧力Ｐ６Ａ，Ｐ６Ｂの値が変わ
つてしまう。即ち、第７図に示すように、偏心量
ｅが生じると、ポケツト６Ａの圧力Ｐ６Ａが高く
ポケツト６Ｂの圧力Ｐ６Ｂが低くなり、結果とし
て第８図に示すように軸受反力Ｆが生じてしま
う。
と回転軸４との間に高圧流体が介在するため、回
転軸４が偏心して回転する場合がある（例えば偏
心量ｅ）。回転軸４が偏心して回転すると、例え
ば第６図中上部の軸受〓間３Ａが下部の軸受〓間
３Ｂよりも大きくなる。この結果、オリフイス１
０の抵抗は一定であるため、軸受〓間３Ａ，３Ｂ
の流出抵抗が変わり、上部のポケツト６Ａと下部
のポケツト６Ｂの圧力Ｐ６Ａ，Ｐ６Ｂの値が変わ
つてしまう。即ち、第７図に示すように、偏心量
ｅが生じると、ポケツト６Ａの圧力Ｐ６Ａが高く
ポケツト６Ｂの圧力Ｐ６Ｂが低くなり、結果とし
て第８図に示すように軸受反力Ｆが生じてしま
う。
工作機械等に静圧軸受を用いる場合、外力（切
削力等）が変化しても主軸の変位が小さくなるよ
うに、軸受剛性KSを大きくするために用いるこ
とが多い。この軸受剛性KSは、 KS＝CO×PsLD／Crとなる。
削力等）が変化しても主軸の変位が小さくなるよ
うに、軸受剛性KSを大きくするために用いるこ
とが多い。この軸受剛性KSは、 KS＝CO×PsLD／Crとなる。
ただし、Psは軸受供給圧、Ｄは軸径、Ｌは軸
受幅、Crは半径〓間、COは軸受ポケツト形状絞
りの種類で決まる定数である。この時の流量Ｑは
油の粘度をμとすると、 Ｑ＝C1×PsCr3／μとなる。
受幅、Crは半径〓間、COは軸受ポケツト形状絞
りの種類で決まる定数である。この時の流量Ｑは
油の粘度をμとすると、 Ｑ＝C1×PsCr3／μとなる。
ただし、C1はポケツト形状によつて決まる定
数である。
数である。
軸受剛性を大きくするには、軸受幅Ｌ、軸径Ｄ
がほぼ決まつている場合、軸受供給圧Psを大と
するか半径〓間Crを小とすることになる。軸受
供給圧Psを大にすると流量が増加し、これに伴
つて必要なポンプも大きくなるため一定の制限が
ある。したがつて半径〓間Crを小さくする設計
が必要になる場合が多い。この場合、オリフイス
１０の径が0.1mmのオーダーになることがあり、
流体中のゴミによる目詰りが問題になる。逆に径
が大きいと異物が侵入して摺動面を損傷すること
がある。
がほぼ決まつている場合、軸受供給圧Psを大と
するか半径〓間Crを小とすることになる。軸受
供給圧Psを大にすると流量が増加し、これに伴
つて必要なポンプも大きくなるため一定の制限が
ある。したがつて半径〓間Crを小さくする設計
が必要になる場合が多い。この場合、オリフイス
１０の径が0.1mmのオーダーになることがあり、
流体中のゴミによる目詰りが問題になる。逆に径
が大きいと異物が侵入して摺動面を損傷すること
がある。
本考案は上記状況に鑑みてなされたもので、高
圧流体中のゴミによる目詰まりを防ぐと共に摺動
面への異物の混入を防ぎしかも軸受供給圧を大に
することなく安定した軸受剛性が得られる静圧軸
受を提供することを目的とする。
圧流体中のゴミによる目詰まりを防ぐと共に摺動
面への異物の混入を防ぎしかも軸受供給圧を大に
することなく安定した軸受剛性が得られる静圧軸
受を提供することを目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉
上記目的を達成するための本考案の構成は、ハ
ウジング内周面に外周面が嵌合されると共に高圧
流体を介して内周面で回転軸を支持する軸受部
と、軸受部の内周面に複数個形成されたポケツト
部と、ポケツト部と軸受部の外周面とを連通する
高圧流体供給路と、ハウジング外部とハウジング
内周面とを連通する高圧流体供給孔と、軸受部の
外周面に形成され周方向に環状をなして高圧流体
供給孔に連通する高圧流体供給溝と、高圧流体供
給路と高圧流体供給孔とを連通すべく軸受部の外
周面とハウジング内周とに亘り周方向に形成され
高圧流体供給溝と高圧流体供給路の開口の外周の
一部に対し連通すると共に径方向の〓間幅が軸受
部内周面と回転軸との〓間幅よりも小さい連通路
とで構成されることを特徴とする。
ウジング内周面に外周面が嵌合されると共に高圧
流体を介して内周面で回転軸を支持する軸受部
と、軸受部の内周面に複数個形成されたポケツト
部と、ポケツト部と軸受部の外周面とを連通する
高圧流体供給路と、ハウジング外部とハウジング
内周面とを連通する高圧流体供給孔と、軸受部の
外周面に形成され周方向に環状をなして高圧流体
供給孔に連通する高圧流体供給溝と、高圧流体供
給路と高圧流体供給孔とを連通すべく軸受部の外
周面とハウジング内周とに亘り周方向に形成され
高圧流体供給溝と高圧流体供給路の開口の外周の
一部に対し連通すると共に径方向の〓間幅が軸受
部内周面と回転軸との〓間幅よりも小さい連通路
とで構成されることを特徴とする。
〈作用〉
高圧流体は高圧流体供給孔から高圧流体供給
溝、連通路を通り、更に連通路との間で外周の一
部が連通する開口から高圧流体供給路を通つてポ
ケツト部に送られ、軸受部の内周面との回転軸と
の間に介在する。連通路は、径方向の〓間幅が軸
受部内周面と回転軸との〓間より小さいので軸受
面を損傷する大きな異物は侵入せず、径方向の〓
間だけが十分小さくなつているので目詰りしにく
い。
溝、連通路を通り、更に連通路との間で外周の一
部が連通する開口から高圧流体供給路を通つてポ
ケツト部に送られ、軸受部の内周面との回転軸と
の間に介在する。連通路は、径方向の〓間幅が軸
受部内周面と回転軸との〓間より小さいので軸受
面を損傷する大きな異物は侵入せず、径方向の〓
間だけが十分小さくなつているので目詰りしにく
い。
〈実施例〉
第１図には本考案の一実施例に係る静圧軸受の
断面側面、第２図にはその連通路の断面平面、第
３図には第２図中の寸法説明を示してある。
断面側面、第２図にはその連通路の断面平面、第
３図には第２図中の寸法説明を示してある。
ハウジング１１の内周面１１ａに外周面１２ａ
が嵌合される軸受部としての軸受本体１２は内周
面１２ｂに軸受〓間１３を介して回転軸１４を支
持している。軸受〓間１３に高圧流体を介在させ
て回転軸１４は軸受本体１２に回転自在に支持さ
れる。ハウジング１１には、ハウジング１１外部
と内周面１１ａを連通する高圧流体供給孔１５が
形成されている。軸受本体１２の内周面１２ｂに
はポケツト部としてのポケツト１６が形成され、
軸受本体１２の外周面１２ａとポケツト１６は高
圧流体供給路１７で連通されている。軸受本体１
２の外周面１２ａには高圧流体供給孔１５に連通
する高圧流体供給溝１８が設けられ、高圧流体供
給溝１８と高圧流体供給路１７は連通路１９で連
通されている。
が嵌合される軸受部としての軸受本体１２は内周
面１２ｂに軸受〓間１３を介して回転軸１４を支
持している。軸受〓間１３に高圧流体を介在させ
て回転軸１４は軸受本体１２に回転自在に支持さ
れる。ハウジング１１には、ハウジング１１外部
と内周面１１ａを連通する高圧流体供給孔１５が
形成されている。軸受本体１２の内周面１２ｂに
はポケツト部としてのポケツト１６が形成され、
軸受本体１２の外周面１２ａとポケツト１６は高
圧流体供給路１７で連通されている。軸受本体１
２の外周面１２ａには高圧流体供給孔１５に連通
する高圧流体供給溝１８が設けられ、高圧流体供
給溝１８と高圧流体供給路１７は連通路１９で連
通されている。
連通路１９は軸受本体１２の外周面１２ａの全
周に亘り形成され、第３図に示すように、高圧流
体供給路１７と重なる部分がオリフイス部２０と
なつている。また、連通路１９の径方向の〓間Ｓ
は軸受〓間１３の幅ｔよりも小さくなつている。
連通路１９は、第３図に示すように、高圧流体供
給路１７の中心Ｏから内側部１９ａまでの長さl2
が高圧流体供給路１７の径ｄよりも小さく、中心
Ｏから外側部１９ｂまでの長さl1が径ｄよりも大
きくなつている。一つのオリフイス部２０の開口
面積は、 Ｓ・ｄ／２・2θ （θ＝cos-1l1／ｄ …(1) となる。
周に亘り形成され、第３図に示すように、高圧流
体供給路１７と重なる部分がオリフイス部２０と
なつている。また、連通路１９の径方向の〓間Ｓ
は軸受〓間１３の幅ｔよりも小さくなつている。
連通路１９は、第３図に示すように、高圧流体供
給路１７の中心Ｏから内側部１９ａまでの長さl2
が高圧流体供給路１７の径ｄよりも小さく、中心
Ｏから外側部１９ｂまでの長さl1が径ｄよりも大
きくなつている。一つのオリフイス部２０の開口
面積は、 Ｓ・ｄ／２・2θ （θ＝cos-1l1／ｄ …(1) となる。
尚、第４図に示すように、高圧流体供給溝１８
と連通路１９をハウジング１１側に設けることも
可能である。
と連通路１９をハウジング１１側に設けることも
可能である。
上記構成の静圧軸受では、高圧流体は、高圧流
体供給孔１５から高圧流体供給溝１８及び連通路
１９を通り、更に高圧流体供給路１７を通つてポ
ケツト１６に送られ、軸受〓間１３に介在して回
転軸１４を支持する。高圧流体はオリフイス部２
０で絞られ高圧流体供給路１７に送られる。オリ
フイス部２０（連通路１９）の〓間Ｓは軸受〓間
１３の幅ｔよりも小さくなつているので、摺動面
に傷を付けるようなゴミは軸受〓間１３に入るこ
とがない。また、オリフイス部２０の〓間Ｓは十
分小さいので、高圧流体の供給圧力を大きくする
ことなく安定した軸受剛性が得られる。一方、オ
リフイス部２０の開口面積は特に小さくなつては
いないので、オリフイス部２０が目詰りすること
がない。
体供給孔１５から高圧流体供給溝１８及び連通路
１９を通り、更に高圧流体供給路１７を通つてポ
ケツト１６に送られ、軸受〓間１３に介在して回
転軸１４を支持する。高圧流体はオリフイス部２
０で絞られ高圧流体供給路１７に送られる。オリ
フイス部２０（連通路１９）の〓間Ｓは軸受〓間
１３の幅ｔよりも小さくなつているので、摺動面
に傷を付けるようなゴミは軸受〓間１３に入るこ
とがない。また、オリフイス部２０の〓間Ｓは十
分小さいので、高圧流体の供給圧力を大きくする
ことなく安定した軸受剛性が得られる。一方、オ
リフイス部２０の開口面積は特に小さくなつては
いないので、オリフイス部２０が目詰りすること
がない。
具体的に、従来の第５図、第６図で示した静圧
軸受のオリフイス１０の径と本考案のオリフイス
部２０の周長とを比較してみる。例えばオリフイ
ス１０の径が0.2mmの場合、開口面積は0.0314mm2
となり、オリフイス部２０の開口面積を0.0314mm2
とするには、(1)式によりｄ＝５，Ｓ＝0.01mmとす
ると、2θ＝36°，l1＝2.4mmとなり、片側あたりの
周長が1.57mmとなる。従つて、オリフイス部２０
の開口長さは両側で3.14mmとなり、径が0.2mmの
オリフイス１０に比べ軸受剛性は変わらず異物の
目詰りが生じにくいことになる。
軸受のオリフイス１０の径と本考案のオリフイス
部２０の周長とを比較してみる。例えばオリフイ
ス１０の径が0.2mmの場合、開口面積は0.0314mm2
となり、オリフイス部２０の開口面積を0.0314mm2
とするには、(1)式によりｄ＝５，Ｓ＝0.01mmとす
ると、2θ＝36°，l1＝2.4mmとなり、片側あたりの
周長が1.57mmとなる。従つて、オリフイス部２０
の開口長さは両側で3.14mmとなり、径が0.2mmの
オリフイス１０に比べ軸受剛性は変わらず異物の
目詰りが生じにくいことになる。
上記静圧軸受では、高圧流体の絞りの抵抗は、
高圧流体供給路１７の径ｄに対し、l1．l2と〓間
Ｓを選ぶことにより広範囲に選択可能であり、通
常のオリフイス絞りに比べて種々の設計要求に対
応可能となり、軸受面への異物侵入防止とオリフ
イス部２０の目詰りが防止できる。
高圧流体供給路１７の径ｄに対し、l1．l2と〓間
Ｓを選ぶことにより広範囲に選択可能であり、通
常のオリフイス絞りに比べて種々の設計要求に対
応可能となり、軸受面への異物侵入防止とオリフ
イス部２０の目詰りが防止できる。
〈考案の効果〉
本考案の静圧軸受は、高圧流体供給孔と高圧流
体供給路を、径方向の〓間幅が軸受部内周面と回
転軸との〓間幅よりも小さい連通路で連通したの
で、高圧流体中の異物が摺動面に混入しない。ま
た連通路は径方向の〓間だけが十分小さくなつて
いるので、高圧流体中のゴミが目詰りせず、しか
も軸受供給圧を大にすることなく安定した軸受剛
性が得られる。
体供給路を、径方向の〓間幅が軸受部内周面と回
転軸との〓間幅よりも小さい連通路で連通したの
で、高圧流体中の異物が摺動面に混入しない。ま
た連通路は径方向の〓間だけが十分小さくなつて
いるので、高圧流体中のゴミが目詰りせず、しか
も軸受供給圧を大にすることなく安定した軸受剛
性が得られる。
第１図は本考案の一実施例に係る静圧軸受の断
面側面図、第２図はその連通路の断面平面図、第
３図は第２図中の寸法説明図、第４図は本考案の
他の実施例に係る静圧軸受の断面側面図、第５図
は従来の静圧軸受の断面側面図、第６図はその断
面正面図、第７図は偏心量と圧力の関係を表わす
グラフ、第８図は偏心量と反力の関係を表わすグ
ラフである。 図面中、１１はハウジング、１２は軸受本体、
１３は軸受〓間、１４は回転軸、１５は高圧流体
供給孔、１６はポケツト、１７は高圧流体供給
路、１８は高圧流体供給溝、１９は連通路、２０
はオリフイス部である。
面側面図、第２図はその連通路の断面平面図、第
３図は第２図中の寸法説明図、第４図は本考案の
他の実施例に係る静圧軸受の断面側面図、第５図
は従来の静圧軸受の断面側面図、第６図はその断
面正面図、第７図は偏心量と圧力の関係を表わす
グラフ、第８図は偏心量と反力の関係を表わすグ
ラフである。 図面中、１１はハウジング、１２は軸受本体、
１３は軸受〓間、１４は回転軸、１５は高圧流体
供給孔、１６はポケツト、１７は高圧流体供給
路、１８は高圧流体供給溝、１９は連通路、２０
はオリフイス部である。
Claims (1)
- ハウジング内周面に外周面が嵌合されると共に
高圧流体を介して内周面で回転軸を支持する軸受
部と、軸受部の内周面に複数個形成されたポケツ
ト部と、ポケツト部と軸受部の外周面とを連通す
る高圧流体供給路と、ハウジング外部とハウジン
グ内周面とを連通する高圧流体供給孔と、軸受部
の外周面に形成され周方向に環状をなして高圧流
体供給孔に連通する高圧流体供給溝と、高圧流体
供給路と高圧流体供給孔とを連通すべく軸受部の
外周面とハウジング内周とに亘り周方向に形成さ
れ高圧流体供給溝と高圧流体供給路の開口の外周
の一部に対し連通すると共に径方向の〓間幅が軸
受部内周面と回転軸との〓間幅よりも小さい連通
路とで構成されることを特徴とする静圧軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987132230U JPH0518499Y2 (ja) | 1987-09-01 | 1987-09-01 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987132230U JPH0518499Y2 (ja) | 1987-09-01 | 1987-09-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6438317U JPS6438317U (ja) | 1989-03-07 |
| JPH0518499Y2 true JPH0518499Y2 (ja) | 1993-05-17 |
Family
ID=31389002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987132230U Expired - Lifetime JPH0518499Y2 (ja) | 1987-09-01 | 1987-09-01 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0518499Y2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55129618A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-07 | Nippon Seiko Kk | Static pressure gas bearing for journal |
-
1987
- 1987-09-01 JP JP1987132230U patent/JPH0518499Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55129618A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-07 | Nippon Seiko Kk | Static pressure gas bearing for journal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6438317U (ja) | 1989-03-07 |
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