JPH06307450A - 静圧気体軸受 - Google Patents
静圧気体軸受Info
- Publication number
- JPH06307450A JPH06307450A JP9785893A JP9785893A JPH06307450A JP H06307450 A JPH06307450 A JP H06307450A JP 9785893 A JP9785893 A JP 9785893A JP 9785893 A JP9785893 A JP 9785893A JP H06307450 A JPH06307450 A JP H06307450A
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- Japan
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- bearing
- bearing surface
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- pressure gas
- gas bearing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】特に大形の静圧気体軸受における耐焼付き性を
向上する静圧気体軸受を提供する。 【構成】大形円錐静圧気体軸受の軸受部材５の軸受面
３，及び相手部材６の軸受面７の双方若しくは何れか一
方に、真円度精度等を含む当該軸受部材の軸受面精度と
同等か或いはその３倍以下の固体潤滑剤の被膜１を形成
し、軸受面の形状等によって生じる局部的な高圧力の発
生を固体潤滑剤の被膜１の馴染み作用によって回避し、
同時に摺動時における磨耗粉による悪影響を抑制して良
好な摺動特性を得、これにより耐焼付き性能を向上する
構成とした。
向上する静圧気体軸受を提供する。 【構成】大形円錐静圧気体軸受の軸受部材５の軸受面
３，及び相手部材６の軸受面７の双方若しくは何れか一
方に、真円度精度等を含む当該軸受部材の軸受面精度と
同等か或いはその３倍以下の固体潤滑剤の被膜１を形成
し、軸受面の形状等によって生じる局部的な高圧力の発
生を固体潤滑剤の被膜１の馴染み作用によって回避し、
同時に摺動時における磨耗粉による悪影響を抑制して良
好な摺動特性を得、これにより耐焼付き性能を向上する
構成とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は静圧気体軸受に関するも
のであり、特に軸受寸法がφ３００ｍｍ程度以上の大形
の静圧気体軸受に適するものである。
のであり、特に軸受寸法がφ３００ｍｍ程度以上の大形
の静圧気体軸受に適するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の大形の静圧気体軸受については
特に耐焼付き性を向上させる必要がある。このような大
形の静圧気体軸受では、軸受サイズが大きくなるにつれ
て，真円度精度等の軸受面精度が低下し、局部的な高圧
力が発生し易くなり、これに起因して焼付きが発生し易
くなるためである。
特に耐焼付き性を向上させる必要がある。このような大
形の静圧気体軸受では、軸受サイズが大きくなるにつれ
て，真円度精度等の軸受面精度が低下し、局部的な高圧
力が発生し易くなり、これに起因して焼付きが発生し易
くなるためである。
【０００３】このような諸問題を解決するために，本出
願人は先に実開平２−３０５２６号公報や特開平３−２
４４８２７号公報等に記載される静圧気体軸受を提案し
た。このうち，前記実開平２−３０５２６号公報に記載
される静圧気体軸受は、軸受部材の軸受面及びそれに対
向する相手部材の軸受面の少なくとも一方に，２μｍ以
下の固体潤滑剤の被膜を施したものであり、当該固体潤
滑剤の被膜によって耐焼付き性を向上しようとするもの
である。一方、前記特開平３−２４４８２７号公報に記
載される静圧気体軸受は、軸受部材全体をグラファイト
で構成して当該グラファイトの摺動特性効果によって耐
焼付き性を向上しており、特にこのグラファイトには樹
脂が含浸されて，強度を向上すると共に絞り以外からの
通気を抑制する構成としてある。
願人は先に実開平２−３０５２６号公報や特開平３−２
４４８２７号公報等に記載される静圧気体軸受を提案し
た。このうち，前記実開平２−３０５２６号公報に記載
される静圧気体軸受は、軸受部材の軸受面及びそれに対
向する相手部材の軸受面の少なくとも一方に，２μｍ以
下の固体潤滑剤の被膜を施したものであり、当該固体潤
滑剤の被膜によって耐焼付き性を向上しようとするもの
である。一方、前記特開平３−２４４８２７号公報に記
載される静圧気体軸受は、軸受部材全体をグラファイト
で構成して当該グラファイトの摺動特性効果によって耐
焼付き性を向上しており、特にこのグラファイトには樹
脂が含浸されて，強度を向上すると共に絞り以外からの
通気を抑制する構成としてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、軸受寸
法がφ３００ｍｍ程度以上の大形の静圧気体軸受では，
前記真円度精度等の軸受面精度の低下が顕著となり、軸
受寸法φ１０００ｍｍ程度になると真円度精度は時には
１０μｍにも及ぶこともある。従って、前記実開平２−
３０５２６号公報に記載される静圧気体軸受では、固体
潤滑剤の被膜厚さが２μｍ以下であることから、当該固
体潤滑被膜の摺動特性効果が発揮される以前に，部分的
に極めて高い圧力が発生し、それによって焼付きを起こ
す虞れがある。
法がφ３００ｍｍ程度以上の大形の静圧気体軸受では，
前記真円度精度等の軸受面精度の低下が顕著となり、軸
受寸法φ１０００ｍｍ程度になると真円度精度は時には
１０μｍにも及ぶこともある。従って、前記実開平２−
３０５２６号公報に記載される静圧気体軸受では、固体
潤滑剤の被膜厚さが２μｍ以下であることから、当該固
体潤滑被膜の摺動特性効果が発揮される以前に，部分的
に極めて高い圧力が発生し、それによって焼付きを起こ
す虞れがある。
【０００５】一方、前記特開平３−２４４８２７号公報
に記載される静圧気体軸受では、グラファイト自体のヤ
ング率が鉄系金属部材の１／２０程度（約１０００ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 ）と小さく，樹脂含浸によっても２０％程度
の強度向上しか望めないことから、軸受部材全体をグラ
ファイトで構成することは，荷重に対する変形量が大き
く、静圧気体軸受としての精度確保が困難で，軸受部材
と相手部材との間に所定の間隙を確保できない虞れがあ
り、この問題は大形の静圧気体軸受で更に顕著となる。
に記載される静圧気体軸受では、グラファイト自体のヤ
ング率が鉄系金属部材の１／２０程度（約１０００ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 ）と小さく，樹脂含浸によっても２０％程度
の強度向上しか望めないことから、軸受部材全体をグラ
ファイトで構成することは，荷重に対する変形量が大き
く、静圧気体軸受としての精度確保が困難で，軸受部材
と相手部材との間に所定の間隙を確保できない虞れがあ
り、この問題は大形の静圧気体軸受で更に顕著となる。
【０００６】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、特に大形の静圧気体軸受における耐焼付
き性の向上を可能とする静圧気体軸受を提供することを
目的とするものである。
たものであり、特に大形の静圧気体軸受における耐焼付
き性の向上を可能とする静圧気体軸受を提供することを
目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の静圧気体軸受
は、軸受部材の軸受面及びそれに対向する相手部材の軸
受面の何れか一方若しくは双方に、軸受部材の軸受面精
度と同等乃至当該軸受面精度の３倍以下の膜厚の，固体
潤滑剤の被膜を施したことを特徴とするものである。
は、軸受部材の軸受面及びそれに対向する相手部材の軸
受面の何れか一方若しくは双方に、軸受部材の軸受面精
度と同等乃至当該軸受面精度の３倍以下の膜厚の，固体
潤滑剤の被膜を施したことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明の静圧気体軸受では、例えば軸受部材自
体は鉄系金属部材等で構成し、その軸受面及びそれに対
向する相手部材の軸受面の何れか一方若しくは双方に、
真円度精度等を含む軸受部材の軸受面精度と同等乃至当
該軸受面精度の３倍以下の膜厚の，固体潤滑剤の被膜を
施したため、万が一，回転中に給気系の失陥による給気
遮断等が生じ，これに起因して軸受部材と相手部材とが
接触しても、前記固体潤滑剤の被膜形状の馴染み作用に
よって，形状等からによる局部的な高圧力の発生もな
く、当該固体潤滑剤の被膜の摺動特性効果が発揮されて
耐焼付き性能を向上させることができる。一方、本件発
明者等の実験によれば，前記固体潤滑被膜の膜厚が軸受
面精度の３倍より大きい場合には、摺動時に発生する磨
耗粉が軸受間隙から排出されないで軸受間隙に蓄積し、
所謂，かじりが生じることがある。以上のように本発明
の静圧気体軸受では，軸受寸法がφ３００ｍｍを越える
ような大形の静圧気体軸受でも耐焼付き性能を向上させ
ることができる。
体は鉄系金属部材等で構成し、その軸受面及びそれに対
向する相手部材の軸受面の何れか一方若しくは双方に、
真円度精度等を含む軸受部材の軸受面精度と同等乃至当
該軸受面精度の３倍以下の膜厚の，固体潤滑剤の被膜を
施したため、万が一，回転中に給気系の失陥による給気
遮断等が生じ，これに起因して軸受部材と相手部材とが
接触しても、前記固体潤滑剤の被膜形状の馴染み作用に
よって，形状等からによる局部的な高圧力の発生もな
く、当該固体潤滑剤の被膜の摺動特性効果が発揮されて
耐焼付き性能を向上させることができる。一方、本件発
明者等の実験によれば，前記固体潤滑被膜の膜厚が軸受
面精度の３倍より大きい場合には、摺動時に発生する磨
耗粉が軸受間隙から排出されないで軸受間隙に蓄積し、
所謂，かじりが生じることがある。以上のように本発明
の静圧気体軸受では，軸受寸法がφ３００ｍｍを越える
ような大形の静圧気体軸受でも耐焼付き性能を向上させ
ることができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の静圧気体軸受を、内輪がφ９
００ｍｍ程度である大形円錐静圧気体軸受に適用した一
実施例を示すものである。この大形円錐静圧気体軸受で
は、輪状の軸受部材５の内周面の軸方向両端部の円錐軸
受面３は互いに対向しないように配設され、両軸受面３
の内側に円錐嵌合された内輪４が回転し、軸受にかかる
スラスト力とラジアル力との双方を支持可能としたもの
であり、軸受部材５の軸受面３に形成された絞りから圧
縮気体を噴出して内輪４との間に気体層を形成し、そこ
に発生する圧力によって内輪４を非接触に回転自在に支
持するものである。
００ｍｍ程度である大形円錐静圧気体軸受に適用した一
実施例を示すものである。この大形円錐静圧気体軸受で
は、輪状の軸受部材５の内周面の軸方向両端部の円錐軸
受面３は互いに対向しないように配設され、両軸受面３
の内側に円錐嵌合された内輪４が回転し、軸受にかかる
スラスト力とラジアル力との双方を支持可能としたもの
であり、軸受部材５の軸受面３に形成された絞りから圧
縮気体を噴出して内輪４との間に気体層を形成し、そこ
に発生する圧力によって内輪４を非接触に回転自在に支
持するものである。
【００１０】前記軸受部材５はハウジング１５に図示さ
れないボルト等の締結具によって固着されている。この
軸受部材５は，前記ハウジング１５の内孔に嵌入してお
り、ハウジングに形成されている給気孔１６に対向する
位置には給気溝１７が，その円周に沿って形成され、当
該給気溝１７からは各軸受面３側に向けて給気孔１８が
穿設され、その軸受面側端部に前記絞り１９が形成され
ている。ちなみにこの軸受部材５は鉄系金属製である。
れないボルト等の締結具によって固着されている。この
軸受部材５は，前記ハウジング１５の内孔に嵌入してお
り、ハウジングに形成されている給気孔１６に対向する
位置には給気溝１７が，その円周に沿って形成され、当
該給気溝１７からは各軸受面３側に向けて給気孔１８が
穿設され、その軸受面側端部に前記絞り１９が形成され
ている。ちなみにこの軸受部材５は鉄系金属製である。
【００１１】一方、前記内輪４は、分割された二つの相
手部材６と，それらの間に介装される円筒状の間座２０
とから構成される。相手部材６には間座２０の内孔２１
と一連となる内孔２２が形成されており、また間座２０
は両相手部材が所定の間隔をあけるようにしてある。前
記各相手部材６と間座２０とは図示されないボルト等の
締結具によって固着している。そして、前記相手部材６
の外周面には，前記軸受部材５の軸受面３に緊密に対向
する円錐軸受面７が形成されている。なお、前記相手部
材６並びに間座２０は鉄系金属製である。
手部材６と，それらの間に介装される円筒状の間座２０
とから構成される。相手部材６には間座２０の内孔２１
と一連となる内孔２２が形成されており、また間座２０
は両相手部材が所定の間隔をあけるようにしてある。前
記各相手部材６と間座２０とは図示されないボルト等の
締結具によって固着している。そして、前記相手部材６
の外周面には，前記軸受部材５の軸受面３に緊密に対向
する円錐軸受面７が形成されている。なお、前記相手部
材６並びに間座２０は鉄系金属製である。
【００１２】そして、本実施例の静圧気体軸受では、前
記軸受部材５の軸受面３並びに相手部材６の軸受面７と
の双方に、真円度精度等を含む当該軸受部材５の軸受面
精度と同等か乃至は当該軸受部材５の軸受面精度の３倍
以下の膜厚の，固体潤滑剤の被膜１を形成した。この実
施例では、真円度精度等を含む各軸受面精度の平均値が
約７〜８μｍであったために，固体潤滑剤の被膜１の膜
厚は１０〜１２μｍ程度に設定した。この大形円錐静圧
気体軸受において，任意の回転数で給気遮断を行い、軸
受部材５と相手部材６とを接触させたところ、固体潤滑
剤の被膜１の摺動特性効果によって焼付きを回避するこ
とができた。
記軸受部材５の軸受面３並びに相手部材６の軸受面７と
の双方に、真円度精度等を含む当該軸受部材５の軸受面
精度と同等か乃至は当該軸受部材５の軸受面精度の３倍
以下の膜厚の，固体潤滑剤の被膜１を形成した。この実
施例では、真円度精度等を含む各軸受面精度の平均値が
約７〜８μｍであったために，固体潤滑剤の被膜１の膜
厚は１０〜１２μｍ程度に設定した。この大形円錐静圧
気体軸受において，任意の回転数で給気遮断を行い、軸
受部材５と相手部材６とを接触させたところ、固体潤滑
剤の被膜１の摺動特性効果によって焼付きを回避するこ
とができた。
【００１３】なお、前記実施例では内輪４が回転する
が、逆に軸受部材５が回転する場合には，絞り及び給気
孔を内輪４に設けることが好ましい。図２は本発明の静
圧気体軸受を、軸径がφ５００ｍｍ程度の大形ジャーナ
ル静圧気体軸受に適用した他の実施例を示すものであ
る。同図に示す鉄系金属製軸受部材８には給気孔２４の
軸部材９側部に絞り２５が形成されており、この絞り２
５から噴出される気体で鉄系金属製軸部材の相手部材９
との間に気体層を形成し、そこに発生する圧力で，相手
部材９を非接触に回転自在に支持するものである。
が、逆に軸受部材５が回転する場合には，絞り及び給気
孔を内輪４に設けることが好ましい。図２は本発明の静
圧気体軸受を、軸径がφ５００ｍｍ程度の大形ジャーナ
ル静圧気体軸受に適用した他の実施例を示すものであ
る。同図に示す鉄系金属製軸受部材８には給気孔２４の
軸部材９側部に絞り２５が形成されており、この絞り２
５から噴出される気体で鉄系金属製軸部材の相手部材９
との間に気体層を形成し、そこに発生する圧力で，相手
部材９を非接触に回転自在に支持するものである。
【００１４】そして、本実施例では軸受部材８と相手部
材９との対向する双方の軸受面１０，１１に、真円度精
度等を含む当該軸受部材の軸受面精度と同等か乃至はそ
の３倍以下の膜厚の，固体潤滑剤の被膜１を形成した。
この実施例では、真円度精度等を含む各軸受面精度の平
均値が約３〜４μｍであったために，固体潤滑剤の被膜
１の膜厚は８〜１０μｍ程度に設定した。この大形ジャ
ーナル静圧気体軸受において，任意の回転数で給気遮断
を行い、軸受部材８と相手部材９とを接触させたとこ
ろ、固体潤滑剤の被膜１の摺動特性効果によって焼付き
を回避することができた。
材９との対向する双方の軸受面１０，１１に、真円度精
度等を含む当該軸受部材の軸受面精度と同等か乃至はそ
の３倍以下の膜厚の，固体潤滑剤の被膜１を形成した。
この実施例では、真円度精度等を含む各軸受面精度の平
均値が約３〜４μｍであったために，固体潤滑剤の被膜
１の膜厚は８〜１０μｍ程度に設定した。この大形ジャ
ーナル静圧気体軸受において，任意の回転数で給気遮断
を行い、軸受部材８と相手部材９とを接触させたとこ
ろ、固体潤滑剤の被膜１の摺動特性効果によって焼付き
を回避することができた。
【００１５】なお、前記実施例では円錐静圧気体軸受や
ジャーナル静圧気体軸受についてのみ詳述を行ったが、
以上の説明から自明なように，スラスト軸受や，ジャー
ナル軸受とスラスト軸受とを練成した複合型の軸受にも
適用することができる。また、前記絞りの形式にもオリ
フィス絞りや毛細管絞り等を適用することができる。
ジャーナル静圧気体軸受についてのみ詳述を行ったが、
以上の説明から自明なように，スラスト軸受や，ジャー
ナル軸受とスラスト軸受とを練成した複合型の軸受にも
適用することができる。また、前記絞りの形式にもオリ
フィス絞りや毛細管絞り等を適用することができる。
【００１６】また、前記実施例では軸受部材の軸受面と
それに対向する相手部材の軸受面との双方に固体潤滑剤
の被膜を形成したが、何れか一方の軸受面に固体潤滑剤
の被膜を形成しただけでも耐焼付き性能を向上できるの
は，以上の説明から自明であろう。また、前記実施例で
は固体潤滑剤の被膜を形成するための固体潤滑剤として
デフリックコート（商品名）を用いたが、軸受面がφ３
００ｍｍ以上でも被膜可能なものであれば，その他の固
体潤滑剤を用いることができる。
それに対向する相手部材の軸受面との双方に固体潤滑剤
の被膜を形成したが、何れか一方の軸受面に固体潤滑剤
の被膜を形成しただけでも耐焼付き性能を向上できるの
は，以上の説明から自明であろう。また、前記実施例で
は固体潤滑剤の被膜を形成するための固体潤滑剤として
デフリックコート（商品名）を用いたが、軸受面がφ３
００ｍｍ以上でも被膜可能なものであれば，その他の固
体潤滑剤を用いることができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の静圧気体軸
受によれば、軸受面の形状等によって生じる局部的な高
圧力の発生を固体潤滑剤の被膜の馴染み作用によって回
避し、同時に摺動時における磨耗粉による悪影響を抑制
して良好な摺動特性を得、これにより軸受寸法がφ３０
０ｍｍを越えるような大形の静圧気体軸受についても軸
受面精度の低下に関係なく，耐焼付き性能を向上させる
ことができる。
受によれば、軸受面の形状等によって生じる局部的な高
圧力の発生を固体潤滑剤の被膜の馴染み作用によって回
避し、同時に摺動時における磨耗粉による悪影響を抑制
して良好な摺動特性を得、これにより軸受寸法がφ３０
０ｍｍを越えるような大形の静圧気体軸受についても軸
受面精度の低下に関係なく，耐焼付き性能を向上させる
ことができる。
【図１】本発明の静圧気体軸受を大形円錐静圧気体軸受
に適用した一実施例を示す縦断面図である。
に適用した一実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の静圧気体軸受を大形ジャーナル静圧気
体軸受に適用した他の実施例を示す縦断面図である。
体軸受に適用した他の実施例を示す縦断面図である。
１は固体潤滑剤の被膜 ３は軸受面 ４は内輪 ５は軸受部材 ６は相手部材 ７は軸受面 ８は軸受部材 ９は相手部材 １０は軸受面 １１は軸受面
Claims (1)
- 【請求項１】 軸受部材の軸受面及びそれに対向する相
手部材の軸受面の何れか一方若しくは双方に、軸受部材
の軸受面精度と同等乃至当該軸受面精度の３倍以下の膜
厚の，固体潤滑剤の被膜を施したことを特徴とする静圧
気体軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9785893A JPH06307450A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 静圧気体軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9785893A JPH06307450A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 静圧気体軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06307450A true JPH06307450A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14203455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9785893A Pending JPH06307450A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 静圧気体軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06307450A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011140983A (ja) * | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Yogo Giken:Kk | 流体軸受装置 |
| WO2014105377A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Borgwarner Inc. | Fluid film conical or hemispherical floating ring bearings |
| JP2016048102A (ja) * | 2014-08-28 | 2016-04-07 | 株式会社ディスコ | エアースピンドルユニット |
| CN113883167A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-04 | 湘潭大学 | 一种小孔节流静压气体轴承 |
-
1993
- 1993-04-23 JP JP9785893A patent/JPH06307450A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011140983A (ja) * | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Yogo Giken:Kk | 流体軸受装置 |
| WO2014105377A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Borgwarner Inc. | Fluid film conical or hemispherical floating ring bearings |
| CN104870758A (zh) * | 2012-12-27 | 2015-08-26 | 博格华纳公司 | 流体膜锥形或半球形浮动式环轴承 |
| US9790812B2 (en) | 2012-12-27 | 2017-10-17 | Borgwarner Inc. | Fluid film conical or hemispherical floating ring bearings |
| JP2016048102A (ja) * | 2014-08-28 | 2016-04-07 | 株式会社ディスコ | エアースピンドルユニット |
| CN113883167A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-04 | 湘潭大学 | 一种小孔节流静压气体轴承 |
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