JPH0558948U - 空気軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工性を向上させるとともに、重量を低減す
る。 【構成】 回転軸２の軸方向に連接する複数のラジアル
軸受部５，５を一体成形し、ハウジング７と回転軸２と
の間に圧入する。ハウジング７を、アルミニウムまたは
合成樹脂で成形する。ジャーナル部３に対して空気膜形
成用の空気が出入りする給気路１４および第１排気孔２
２を設ける。ハウジング７内に、回転軸２のジャーナル
部３に隣接するスラストカラー４を軸方向の両側から挟
むようにしてスラスト軸受部６，６を設ける。各スラス
ト軸受部６に、給気路１４と連通して空気膜形成用の空
気をスラストカラー４へ供給する第３および第４給気孔
２３，２４を設ける。スラストカラー４に、第３および
第４給気孔２３，２４に面する給気用溝２５を軸回りに
リング状に形成する。ジャーナル部３に、第１排気孔２
２に面する排気用溝２６を軸回りにリング状に形成す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エアスピンドル、エアタービン等の空気圧を利用した空気圧機器に 用いられ、回転軸回りに空気膜を形成する空気軸受装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、空気圧機器に利用される空気軸受装置は、剛性が要求されるため、軸受 部が銅合金等の金属合金で成形されており、軸受部を収めるハウジングがステン レス鋼で成型されたものが一般的である。この種の空気軸受装置において、ステ ンレス鋼製のハウジングとこのハウジング内に挿通された回転軸との間に、この 回転軸の軸方向に連接して設けられた２個のラジアル軸受部と、上記ジャーナル 部に隣接して回転軸上に設けられたスラストカラーを軸方向の両側から挟むよう にして設けられたスラスト軸受部とを圧入するようになっている。上記両ラジア ル軸受部は、それぞれ上記回転軸のジャーナル部を回転可能に支持するようにな っており、上記スラスト軸受部は、上記回転軸の推力（軸方向の荷重）を支持す るようになっている。

【０００３】 また、上記空気軸受装置は、回転軸回りに空気膜を形成するために、上記ハウ ジングおよびラジアル軸受部に、空気が出入りする給気路および排気路が穿設さ れており、上記ジャーナル部に面するラジアル軸受部の案内面に、上記排気路に 通じる排気用溝が軸回りにリング状に形成されている。さらに、上記各スラスト 軸受部には、上記給気路に連通する給気孔が回転軸の軸方向に沿って設けられて おり、各スラスト軸受部の上記給気孔の一端でかつスラストカラーに面する案内 面には、空気をスラストカラーの表面全体に行き渡らせるように、給気用溝が軸 回りにリング状に形成されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来の空気軸受装置では、ステンレス鋼製のハウジングが使用 されているために、給気路および排気路を穿設する際の加工性が悪く、また重量 が大きいという問題がある。

【０００５】 また、ラジアル軸受部の案内面に排気用溝が形成されているため、ラジアル軸 受部のラジアル方向の剛性を低下させるという問題もある。

【０００６】 さらに、スラスト軸受部の案内面にリング状の給気用溝が形成されているため 、スラスト軸受部の軸方向の剛性を低下させるという問題もある。

【０００７】 本考案はこのような諸点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、 加工性に優れるとともに、重量を低減し得る空気軸受装置を提供しようとするも のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、請求項１記載の考案は、回転軸の軸方向に連接し て設けられ、それぞれ上記回転軸のジャーナル部を回転可能に支持する複数のラ ジアル軸受部と、これらラジアル軸受部を収容するハウジングと、上記ジャーナ ル部に対して空気膜形成用の空気が出入りする給気路および排気路とを備える空 気軸受装置において、上記ハウジングを、アルミニウムまたは合成樹脂で成形す るとともに、上記複数のラジアル軸受部を、一体成形しかつ上記ハウジングと回 転軸との間に圧入する構成とするものである。

【０００９】 請求項２記載の考案は、請求項１記載の考案に従属するものであり、ハウジン グ内に、ジャーナル部に隣接して回転軸上に設けたスラストカラーを収め、この スラストカラーを軸方向の両側から挟むようにして設けられ、上記回転軸の推力 を支持するスラスト軸受部と、上記各スラスト軸受部に設けられ、上記給気路と 連通して空気膜形成用の空気を上記スラストカラーへ供給する給気孔とを備え、 上記スラストカラーに、上記各給気孔に面する給気用溝を軸回りにリング状に形 成する構成とするものである。

【００１０】 請求項３記載の考案は、請求項１または請求項２記載の考案に従属するもので あり、ジャーナル部に、上記排気路に面する排気用溝を軸回りにリング状に形成 する構成とするものである。

【００１１】 請求項４記載の考案は、請求項２または請求項３記載の考案に従属するもので あり、スラストカラーに、ジャーナル部の表面とハウジングの外部とを連通する ように、スラストカラー周辺の空気を排出する排気通路を穿設する構成とするも のである。

【００１２】

【作用】

上記の構成により、請求項１記載の考案では、ハウジングがアルミニウムまた は合成樹脂でできているので、給気路および排気路を穿設する際の加工性が良く なるとともに、装置の軽量化を実現できる。また、一体成型された複数のラジア ル軸受部がハウジングと回転軸との間に圧入されるようになっているので、部品 点数が減り組付けが容易になるとともに、軸心の狂いが防止される。

【００１３】 請求項２記載の考案では、スラスト軸受部にではなく、スラストカラーに給気 用溝が形成されているので、スラスト軸受部の体積を減らさず、スラスト軸受部 の剛性が確保される。

【００１４】 請求項３記載の考案では、ラジアル軸受部にではなく、ジャーナル部に排気用 溝が形成されているので、ラジアル軸受部の体積を減らさず、ラジアル軸受部の 剛性が確保される。

【００１５】 請求項４記載の考案では、ラジアル軸受部およびスラスト軸受部にではなく、 スラストカラーに排気通路が穿設されているので、ラジアル軸受部およびスラス ト軸受部の体積を減らさず、ラジアル軸受部およびスラスト軸受部の剛性が確保 される。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１７】 図１は、本考案の第１実施例にかかる空気軸受装置Ａを示し、１はモータ、２ はこのモータ１の駆動力を受け回転する回転軸、３はこの回転軸２のジャーナル 部、４はこのジャーナル部３に隣接して上記回転軸２上に設けられたスラストカ ラーである。

【００１８】 上記空気軸受装置Ａは、上記回転軸２の軸方向に連接して設けられた２個のラ ジアル軸受部５，５と、上記スラストカラー４を軸方向の両側から挟むようにし て設けられた２個のスラスト軸受部６，６とを備えている。上記両ラジアル軸受 部５，５は、上記回転軸２のラジアル方向の荷重を支えるようになっており、上 記両スラスト軸受部６，６は、上記回転軸２の軸方向の荷重（推力）を支えるよ うになっている。上記ラジアル軸受部５，５および両スラスト軸受部６，６は、 銅合金等の金属合金で成形されており、上記回転軸２とともにハウジング７に収 められている。

【００１９】 上記ハウジング７は、低密度材のアルミニウム製であり、上記モータ１を収め るモータ収容体８と、上記両ラジアル軸受部５，５を収める中間体９と、上記ス ラストカラー４を収める環状体１０と、上記一方のスラスト軸受部６を収める蓋 体１１とから構成されている。この蓋体１１には、上記回転軸２を挿通させる挿 通孔１２が形成されている。

【００２０】 上記モータ収容体８には、上記ジャーナル部３およびスラストカラー４に対し て静圧により空気膜を形成するための空気が流入する給気口１３が設けられてお り、この給気口１３からは、上記モータ収容体８、中間体９、環状体１０および 蓋体１１までを連通する給気路１４が形成されている。この給気路１４は、上記 ハウジング７内で４方に分岐しており、それぞれ各ラジアル軸受部５，５に通じ る第１および第２分岐路１５，１６と、それぞれ各スラスト軸受部６，６に通じ る第３および第４分岐路１７，１８とを有している。１９は、上記第１〜第４分 岐路１５，１６，１７，１８をハウジング７に形成した後に残った表面の孔を塞 ぐめくらねじである。

【００２１】 上記両ラジアル軸受部５，５は一体成形されており、各ラジアル軸受部５には 、上記第１および第２分岐路１５，１６にそれぞれ連通する第１および第２給気 孔２０，２１が穿設されている。これら第１および第２給気孔２０，２１は、上 記ジャーナル部３へ空気を送り込むようになっている。この空気により、上記両 ラジアル軸受部５，５の案内面５ａ，５ａで空気膜が形成され、この空気膜によ り、上記ジャーナル部３は回転可能になっている。また、上記両ラジアル軸受部 ５，５間には、上記の空気が排出する排気路として第１排気孔２２が穿設されて おり、この第１排気孔２２は、上記ハウジング７を貫通して外部に通じている。

【００２２】 上記中間体９に収められている一方のスラスト軸受部６は、上記一方のラジア ル軸受部５の端部に設けられ、上記両ラジアル軸受部５，５とともに一体成形さ れており、上記ハウジング７と回転軸２との間に圧入されている。上記各スラス ト軸受部６には、上記第３および第４分岐路１７，１８にそれぞれ連通する第３ および第４給気孔２３，２４が同一円周上に複数個穿設されており、上記各第３ および第４給気孔２３，２４は、上記スラストカラー４へ空気を送り込むように なっている。この空気により、上記両スラスト軸受部６，６の案内面６ａ，６ａ で空気膜が形成され、この空気膜により、上記スラストカラー４は回転可能にな っている。

【００２３】 上記スラストカラー４の、上記第３および第４給気孔２３，２４に面する各表 面には、給気用溝２５が軸回りにリング状に形成されており、この給気用溝２５ は、上記第３および第４給気孔２３，２４から流入する空気を一旦受け入れ、ス ラストカラー４の全体に均等に空気圧をかけるようになっている。

【００２４】 上記ジャーナル部３の軸方向の中央部には、排気用溝２６が軸回りにリング状 に形成されている。この排気用溝２６は、上記第１排気孔２２に面しており、ジ ャーナル部３の表面へ流れ込んだ空気を上記第１排気孔２２へ導くようになって いる。

【００２５】 上記環状体１０とスラストカラー４との間には隙間２７が形成されており、こ の隙間２７には、スラスト軸受部６，６の案内面６ａ，６ａを外側方向（回転軸 ２の軸心から離れる方向）へ流れた空気が流れ込むようになっている。上記環状 体１０には、空気が排出する排気路として第２排気孔２８が形成されており、こ の第２排気孔２８は、上記隙間２７と外部とを連通している。上記隙間２７に入 った空気は、上記第２排気孔２８から排出されるようになっている。一方、スラ スト軸受部６，６の案内面６ａ，６ａを内側方向（回転軸２の軸心方向）へ流れ た空気は、上記蓋体１１の挿通孔１２から排出するようになっている。

【００２６】 上記中間体９に収められている一方のスラスト軸受部６には、上記ジャーナル 部３とスラストカラー４とで形成する隅部に面して、リング状のポケット部２９ が形成されている。そして、上記スラストカラー４には、上記ジャーナル部３の 表面と上記蓋体１１の外部とを連通する排気通路３０が穿設されており、上記ポ ケット部２９内に入ったスラストカラー４周辺の空気は、上記排気通路３０を抜 け、上記挿通孔１２から外部へ排出されるようになっている。

【００２７】 したがって、上記実施例においては、ハウジング７がアルミニウムでできてい るので、給気路１４および第１排気孔２２を穿設する際の加工性を向上させるこ とができるともに、装置の軽量化を実現できる。また、２個のラジアル軸受部５ ，５が一体成形されているので、部品点数が減り組付けを容易にできるとともに 、組付け時に軸心の狂いが発生するのを防止できる。

【００２８】 さらに、スラスト軸受部６，６にではなく、スラストカラー４に給気用溝２５ を形成したので、スラスト軸受部６，６の体積を減らさず、スラスト軸受部６， ６の剛性を確保できる。

【００２９】 その上、ラジアル軸受部５，５にではなく、ジャーナル部３に排気用溝２６を 形成したので、ラジアル軸受部５，５の体積を減らさず、ラジアル軸受部５，５ の剛性を確保できる。

【００３０】 さらに、ラジアル軸受部５，５およびスラスト軸受部６，６にではなく、スラ ストカラー４に排気通路３０を穿設したので、ラジアル軸受部５，５およびスラ スト軸受部６，６の体積を減らさず、ラジアル軸受部５，５およびスラスト軸受 部６，６の剛性を確保できる。

【００３１】 図２は、本考案の第２実施例に係る空気軸受装置Ｂを示し、４０は両ラジアル 軸受部５，５を軸方向に貫通し、スラストカラー４周辺の空気を排出する排気通 路である。この排気通路４０は、ジャーナル部３とスラストカラー４とで形成す る隅部に面して形成されたリング状のポケット部２９と、両ラジアル軸受部５， ５間の第１排気孔２２とを連通するとともに、この第１排気孔２２とモータ収容 体８の内部とを連通している。なお、第２実施例においては、上記第１実施例に おいて設けられていた、スラストカラー４を貫通して蓋体１１の挿通孔１２へ抜 ける排気通路３０が設けられていない。また、上記以外の構成においては、上記 第１実施例と同様であるため、同じ構成部分については同じ符号を付し、その説 明を省略する。

【００３２】 そして、上記第２実施例においても、基本的な構成部分については上記第１実 施例と同様であるため、基本的な構成部分において第１実施例と同様の効果が得 られることは言うまでもない。

【００３３】 なお、上記第１および第２実施例においては、ハウジング７として、アルミニ ウム製のものを使用したが、アルミニウムを含む軽量の合金を使用しても良いし 、合成樹脂製のものを使用しても良く、これらの場合においても本考案の効果が 得られる。

【００３４】

【考案の効果】

以上のように、請求項１記載の空気軸受装置によれば、ハウジングがアルミニ ウムまたは合成樹脂でできているので、給気路および排気路を穿設する際の加工 性が向上できるとともに、装置の軽量化を実現できる。また、一体成形された複 数のラジアル軸受部がハウジングと回転軸との間に圧入されるようになっている ので、部品点数が減り組付けを容易にすることができるとともに、軸心の狂いを 防止できる。

【００３５】 請求項２記載の空気軸受装置によれば、スラスト軸受部にではなく、スラスト カラーに給気用溝が形成されているので、スラスト軸受部の体積を減らさず、ス ラスト軸受部の剛性を確保できる。

【００３６】 請求項３記載の空気軸受装置によれば、ラジアル軸受部にではなく、ジャーナ ル部に排気用溝が形成されているので、ラジアル軸受部の体積を減らさず、ラジ アル軸受部の剛性を確保できる。

【００３７】 請求項４記載の空気軸受装置によれば、ラジアル軸受部およびスラスト軸受部 にではなく、スラストカラーに排気通路が穿設されているので、ラジアル軸受部 およびスラスト軸受部の体積を減らさず、ラジアル軸受部およびスラスト軸受部 の剛性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係る空気軸受装置の断面
図である。

【図２】本考案の第２実施例に係る空気軸受装置の断面
図である。

【符号の説明】

２ 回転軸 ３ ジャーナル部 ４ スラストカラー ５ ラジアル軸受部 ６ スラスト軸受部 ７ ハウジング １４ 給気路 ２２ 第１排気孔（排気路） ２３ 第３給気孔（給気孔） ２４ 第４給気孔（給気孔） ２５ 給気用溝 ２６ 排気用溝 ３０ 排気通路 Ａ，Ｂ 空気軸受装置

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸の軸方向に連接して設けられ、そ
   れぞれ上記回転軸のジャーナル部を回転可能に支持する
   複数のラジアル軸受部と、これらラジアル軸受部を収容
   するハウジングと、上記ジャーナル部に対して空気膜形
   成用の空気が出入りする給気路および排気路とを備えた
   空気軸受装置において、上記ハウジングは、アルミニウ
   ムまたは合成樹脂で成形されているとともに、上記複数
   のラジアル軸受部は、一体成形されかつ上記ハウジング
   と回転軸との間に圧入されていることを特徴とする空気
   軸受装置。
2. 【請求項２】 ハウジング内には、ジャーナル部に隣接
   して回転軸上に設けられたスラストカラーが収められて
   おり、このスラストカラーを軸方向の両側から挟むよう
   にして設けられ、上記回転軸の推力を支持するスラスト
   軸受部と、上記各スラスト軸受部に設けられ、上記給気
   路と連通して空気膜形成用の空気を上記スラストカラー
   へ供給する給気孔とを備え、上記スラストカラーには、
   上記各給気孔に面する給気用溝が軸回りにリング状に形
   成されている請求項１記載の空気軸受装置。
3. 【請求項３】 ジャーナル部には、上記排気路に面する
   排気用溝が軸回りにリング状に形成されている請求項１
   または２記載の空気軸受装置。
4. 【請求項４】 スラストカラーには、ジャーナル部の表
   面とハウジングの外部とを連通するように、スラストカ
   ラー周辺の空気を排出する排気通路が穿設されている請
   求項２または３記載の空気軸受装置。