JPH06313423A - 動圧気体軸受 - Google Patents
動圧気体軸受Info
- Publication number
- JPH06313423A JPH06313423A JP10249293A JP10249293A JPH06313423A JP H06313423 A JPH06313423 A JP H06313423A JP 10249293 A JP10249293 A JP 10249293A JP 10249293 A JP10249293 A JP 10249293A JP H06313423 A JPH06313423 A JP H06313423A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- pad
- dynamic pressure
- gas
- rotary shaft
- 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.)
- Withdrawn
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 動圧気体軸受の軸方向両端部の負荷能力と軸
受剛性を向上させる。 【構成】 軸受ハウジング１にピボット２を介して周方
向に３個以上のパッド３を取り付け、回転軸４とパッド
３との間に気体膜を形成して回転軸４を支承する動圧気
体軸受において、回転軸４の軸方向の両端部の表面とパ
ッド３の軸方向の両端部の表面の少くともいずれかに昇
圧溝６を設け、気体を軸方向へ押し込んで回転軸４とパ
ッド３との間の面圧を高くする。
受剛性を向上させる。 【構成】 軸受ハウジング１にピボット２を介して周方
向に３個以上のパッド３を取り付け、回転軸４とパッド
３との間に気体膜を形成して回転軸４を支承する動圧気
体軸受において、回転軸４の軸方向の両端部の表面とパ
ッド３の軸方向の両端部の表面の少くともいずれかに昇
圧溝６を設け、気体を軸方向へ押し込んで回転軸４とパ
ッド３との間の面圧を高くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ターボ機械等に適用さ
れる動圧気体軸受に関する。
れる動圧気体軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来の動圧気体軸受を示す。矢印
方向に回転する回転軸４のパッド３側表面及びパッド３
の回転軸４側表面との間にはいずれも平滑で、その間に
適切なすきま５が形成されている。回転軸４が回転する
と、ピボット２によって傾斜自在に保持されているパッ
ド３は、回転軸４の回転方向に狭くなるように動き、い
わゆる“くさび状すきま”が形成されて、ここに押し込
められた気体膜が形成され、その圧力により回転軸４が
浮上して支承される。
方向に回転する回転軸４のパッド３側表面及びパッド３
の回転軸４側表面との間にはいずれも平滑で、その間に
適切なすきま５が形成されている。回転軸４が回転する
と、ピボット２によって傾斜自在に保持されているパッ
ド３は、回転軸４の回転方向に狭くなるように動き、い
わゆる“くさび状すきま”が形成されて、ここに押し込
められた気体膜が形成され、その圧力により回転軸４が
浮上して支承される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の動圧気体
軸受においては、パッド３表面及び回転軸４表面が平滑
であると、回転方向（周方向）には回転軸４の回転によ
る“くさび状すきま”が形成されるものの、軸方向両端
では“くさび状すきま”に押し込められるべき気体が軸
方向に流出する。
軸受においては、パッド３表面及び回転軸４表面が平滑
であると、回転方向（周方向）には回転軸４の回転によ
る“くさび状すきま”が形成されるものの、軸方向両端
では“くさび状すきま”に押し込められるべき気体が軸
方向に流出する。
【０００４】そのため、軸方向両端部の負荷能力及び軸
受剛性が低下するため、軸受全長でみた場合の負荷能力
及び軸受剛性が低下するという欠点があった。
受剛性が低下するため、軸受全長でみた場合の負荷能力
及び軸受剛性が低下するという欠点があった。
【０００５】これをカバーするために、軸受の軸方向長
を長くすると必然的にロータ（図示せず）長が長くな
り、ロータの固有振動数が低下し高速回転が難しいとい
う問題があった。
を長くすると必然的にロータ（図示せず）長が長くな
り、ロータの固有振動数が低下し高速回転が難しいとい
う問題があった。
【０００６】本発明は、以上の問題点を解決することが
できる動圧気体軸受を提供しようとするものである。
できる動圧気体軸受を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、軸受ハウジン
グにピボットを介して周方向に３個以上のパッドを取付
け、回転軸とパッドの間に気体膜を形成して回転軸を支
承する動圧気体軸受において、回転軸の軸方向の両端部
の表面とパッドの軸方向の両端部の表面の少くともいず
れかに昇圧溝を設けたことを特徴とする。
グにピボットを介して周方向に３個以上のパッドを取付
け、回転軸とパッドの間に気体膜を形成して回転軸を支
承する動圧気体軸受において、回転軸の軸方向の両端部
の表面とパッドの軸方向の両端部の表面の少くともいず
れかに昇圧溝を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明では、回転軸が回転すると、パッドと回
転軸との間に形成されるすきまに、回転軸の軸方向の両
端部とパッドの軸方向両端部の少くともいずれかに設け
られた昇圧溝を通って流入した気体の圧力は、内部に向
って上昇する。
転軸との間に形成されるすきまに、回転軸の軸方向の両
端部とパッドの軸方向両端部の少くともいずれかに設け
られた昇圧溝を通って流入した気体の圧力は、内部に向
って上昇する。
【０００９】また、パッドと回転軸の間に形成されるす
きまの大きい部分では、昇圧溝の作用が気体に届かず軸
方向へ気体は流出するが、その量は昇圧溝のない従来の
場合に比較してはるかに小さい。
きまの大きい部分では、昇圧溝の作用が気体に届かず軸
方向へ気体は流出するが、その量は昇圧溝のない従来の
場合に比較してはるかに小さい。
【００１０】従って、すきま内の面圧レベルが向上し、
軸方向両端部の負荷能力と軸受剛性が向上する。
軸方向両端部の負荷能力と軸受剛性が向上する。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例を、図１及び図２によって
説明する。
説明する。
【００１２】圧縮機、過給機、循環機、膨脹機等のター
ボ機械のロータ（図示せず）の両端部にあり矢印ｂ方向
に回転する回転軸４を取り囲んで軸受ハウジング１が設
けられ、周方向３ヶ所にピボット２が装着されている。
ピボット２には、パッド３が傾斜自由に保持されてい
る。
ボ機械のロータ（図示せず）の両端部にあり矢印ｂ方向
に回転する回転軸４を取り囲んで軸受ハウジング１が設
けられ、周方向３ヶ所にピボット２が装着されている。
ピボット２には、パッド３が傾斜自由に保持されてい
る。
【００１３】軸受ハウジング１内の回転軸４の両端部の
表面には、周方向に間隔をおいてスパイラル溝状の複数
の昇圧溝６が設けられている。同昇圧溝６は、回転軸４
の端部に設けられた段部に開口し、軸受ハウジング１内
の両端部を軸方向に対して斜めに軸受の中央部へ向って
延びており、その傾きは、軸受の中央部に向って図２
（ａ）中に矢印ｂで示す回転軸４の回転方向とは逆方向
に傾くようになっている。
表面には、周方向に間隔をおいてスパイラル溝状の複数
の昇圧溝６が設けられている。同昇圧溝６は、回転軸４
の端部に設けられた段部に開口し、軸受ハウジング１内
の両端部を軸方向に対して斜めに軸受の中央部へ向って
延びており、その傾きは、軸受の中央部に向って図２
（ａ）中に矢印ｂで示す回転軸４の回転方向とは逆方向
に傾くようになっている。
【００１４】本実施例において、回転軸４が回転する
と、図２（ａ）中矢印ａで示すように、軸受の両端部か
ら中央部へ向って昇圧溝６を通って気体を巻込んで押し
込み、かつ、パッド３との間に形成されているすきま５
から流出する気体を減少させ、すきま５内の面圧レベル
が向上する。即ち、図２（ｂ）に点線で示す通り、昇圧
溝６のない従来の軸受では、軸方向の端面からの気体の
流出によってすきま５内の面圧分布は、軸方向端面部で
急激に減少し、かつ、面圧レベルも全体的に低いが、本
実施例では軸方向の端面から気体を押し込み、かつ、気
体の流出が低減されるために、図２（ｂ）中実線で示す
通り、面圧レベルが向上する。
と、図２（ａ）中矢印ａで示すように、軸受の両端部か
ら中央部へ向って昇圧溝６を通って気体を巻込んで押し
込み、かつ、パッド３との間に形成されているすきま５
から流出する気体を減少させ、すきま５内の面圧レベル
が向上する。即ち、図２（ｂ）に点線で示す通り、昇圧
溝６のない従来の軸受では、軸方向の端面からの気体の
流出によってすきま５内の面圧分布は、軸方向端面部で
急激に減少し、かつ、面圧レベルも全体的に低いが、本
実施例では軸方向の端面から気体を押し込み、かつ、気
体の流出が低減されるために、図２（ｂ）中実線で示す
通り、面圧レベルが向上する。
【００１５】従って、本実施例においては、以上のよう
にすきま５における面圧レベルが向上するために、動圧
気体軸受の回転軸の軸方向両端部の負荷能力と軸受剛性
を向上させることができる。
にすきま５における面圧レベルが向上するために、動圧
気体軸受の回転軸の軸方向両端部の負荷能力と軸受剛性
を向上させることができる。
【００１６】昇圧溝６の形状は、前記のスパイラル溝状
に限られることなく、軸受の中央部へ向って回転軸４の
回転方向とは逆方向に傾くヘリングボーン溝又は先細の
くさび状溝など回転軸４が回転すると軸受の両端部から
中央部に向って気体を巻き込んで押し込む作用をもつも
のとすることができる。
に限られることなく、軸受の中央部へ向って回転軸４の
回転方向とは逆方向に傾くヘリングボーン溝又は先細の
くさび状溝など回転軸４が回転すると軸受の両端部から
中央部に向って気体を巻き込んで押し込む作用をもつも
のとすることができる。
【００１７】また、昇圧溝６は、一般に数μｍ〜数十μ
ｍの深さとし、エッチング、放電加工等で彫り込んで形
成させることができ、更に、昇圧溝６をマスキングして
蒸着、スパッタリング、化学蒸着（ＣＶＤ）等によって
回転軸４の表面を形成するようにすることもできる。
ｍの深さとし、エッチング、放電加工等で彫り込んで形
成させることができ、更に、昇圧溝６をマスキングして
蒸着、スパッタリング、化学蒸着（ＣＶＤ）等によって
回転軸４の表面を形成するようにすることもできる。
【００１８】なお、前記実施例では、昇圧溝６を軸受ハ
ウジング１内の回転軸４の両端部に設けているが、同様
な昇圧溝をパッド３表面の軸方向の両端部に設けてもよ
く、さらに、回転軸４表面及びパッド４表面の双方に昇
圧溝を設けるようにしてもよい。
ウジング１内の回転軸４の両端部に設けているが、同様
な昇圧溝をパッド３表面の軸方向の両端部に設けてもよ
く、さらに、回転軸４表面及びパッド４表面の双方に昇
圧溝を設けるようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明では、回転軸の軸方向の両端部の
表面とパッドの軸方向の両端部の表面の少くともいずれ
かに昇圧溝を設けたことにより、回転軸の回転によって
軸受内部へ向って回転軸とパッドの間のすき間における
気体の圧力が高くなり、かつ、両端部からの気体の流出
が減少し、回転軸とパッドの間のすきま内部の面圧レベ
ルが向上する。
表面とパッドの軸方向の両端部の表面の少くともいずれ
かに昇圧溝を設けたことにより、回転軸の回転によって
軸受内部へ向って回転軸とパッドの間のすき間における
気体の圧力が高くなり、かつ、両端部からの気体の流出
が減少し、回転軸とパッドの間のすきま内部の面圧レベ
ルが向上する。
【００２０】このために、従来と同一軸受長であればよ
り大きな負荷能力及び軸受剛性が得られ、より信頼性の
高い軸受を得ることができる。一方、同一負荷条件であ
れば、軸方向長が短かくてよく、固有振動数が高く、高
速回転可能なロータを支承する軸受を得ることができ
る。
り大きな負荷能力及び軸受剛性が得られ、より信頼性の
高い軸受を得ることができる。一方、同一負荷条件であ
れば、軸方向長が短かくてよく、固有振動数が高く、高
速回転可能なロータを支承する軸受を得ることができ
る。
【図１】本発明の一実施例に係る動圧気体軸受の構成図
である。
である。
【図２】図２（ａ）は前記実施例の回転軸の側面図であ
り、図２（ｂ）は前記実施例と従来の動圧気体軸受の軸
方向面圧分布のグラフである。
り、図２（ｂ）は前記実施例と従来の動圧気体軸受の軸
方向面圧分布のグラフである。
【図３】従来の動圧気体軸受の構成図である。 １ 軸受ハウジング ２ ピボット ３ パッド ４ 回転軸 ５ すきま ６ 昇圧溝
Claims (1)
- 【請求項１】 軸受ハウジングにピボットを介して周方
向に３個以上のパッドを取り付け、回転軸とパッドの間
に気体膜を形成して回転軸を支承する動圧気体軸受にお
いて、回転軸の軸方向の両端部の表面とパッドの軸方向
の両端部の表面の少くともいずれかに昇圧溝を設けたこ
とを特徴とする動圧気体軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10249293A JPH06313423A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 動圧気体軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10249293A JPH06313423A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 動圧気体軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06313423A true JPH06313423A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14328925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10249293A Withdrawn JPH06313423A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 動圧気体軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06313423A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007078181A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Fuzhun Precision Industry (Shenzhen) Co Ltd | 流体軸受ユニット |
| JP2007100958A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Fuzhun Precision Industry (Shenzhen) Co Ltd | 流体軸受組立体 |
| WO2019214883A1 (de) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | Robert Bosch Gmbh | Lagereinrichtung mit einer strukturierten welle |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP10249293A patent/JPH06313423A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007078181A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Fuzhun Precision Industry (Shenzhen) Co Ltd | 流体軸受ユニット |
| JP2007100958A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Fuzhun Precision Industry (Shenzhen) Co Ltd | 流体軸受組立体 |
| WO2019214883A1 (de) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | Robert Bosch Gmbh | Lagereinrichtung mit einer strukturierten welle |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |