JPH08121482A - 空気軸受 - Google Patents
空気軸受Info
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- JPH08121482A JPH08121482A JP27850494A JP27850494A JPH08121482A JP H08121482 A JPH08121482 A JP H08121482A JP 27850494 A JP27850494 A JP 27850494A JP 27850494 A JP27850494 A JP 27850494A JP H08121482 A JPH08121482 A JP H08121482A
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Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転軸36が高速回転して温度が上昇した場
合でも、回転軸36と空気噴出部材31、32との間の間隙の
減少を抑制する。 【構成】 回転軸36が高速回転して発熱すると、回転
軸36、軸受台17、18、空気噴出部材31、32の温度が上昇
し熱膨張するが、回転軸36より熱膨張係数の小さな空気
噴出部材31、32は回転軸36より熱膨張係数の大きな軸受
台17、18に挿入固定されているため、該空気噴出部材3
1、32は軸受台17、18の影響を受けて大きく膨張し、空
気噴出部材31、32の膨張（内径が拡大）が回転軸36の膨
張（外径の拡大）に近似するようになる。
合でも、回転軸36と空気噴出部材31、32との間の間隙の
減少を抑制する。 【構成】 回転軸36が高速回転して発熱すると、回転
軸36、軸受台17、18、空気噴出部材31、32の温度が上昇
し熱膨張するが、回転軸36より熱膨張係数の小さな空気
噴出部材31、32は回転軸36より熱膨張係数の大きな軸受
台17、18に挿入固定されているため、該空気噴出部材3
1、32は軸受台17、18の影響を受けて大きく膨張し、空
気噴出部材31、32の膨張（内径が拡大）が回転軸36の膨
張（外径の拡大）に近似するようになる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内部に遊嵌された回
転軸との間に空気を噴出することで該回転軸を支持する
ようにした空気軸受に関する。
転軸との間に空気を噴出することで該回転軸を支持する
ようにした空気軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の空気軸受としては、例えば、内部
に断面円形の貫通孔が形成されるとともに、該貫通孔の
内周面に周方向に離れて開口する複数の出口を有する空
気通路が形成された軸受台と、該軸受台の貫通孔内に空
気通路の全出口を塞ぐようにして挿入固定された多孔質
材料、例えばカーボン（グラファイトを含む）、セラミ
ックスからなる円筒状の空気噴出部材と、を備え、空気
通路を通じて供給された空気を空気噴出部材の内周全面
から空気噴出部材内に遊嵌されている回転軸との間に噴
出させることで該回転軸を回転可能に支持するようにし
たものが知られている。
に断面円形の貫通孔が形成されるとともに、該貫通孔の
内周面に周方向に離れて開口する複数の出口を有する空
気通路が形成された軸受台と、該軸受台の貫通孔内に空
気通路の全出口を塞ぐようにして挿入固定された多孔質
材料、例えばカーボン（グラファイトを含む）、セラミ
ックスからなる円筒状の空気噴出部材と、を備え、空気
通路を通じて供給された空気を空気噴出部材の内周全面
から空気噴出部材内に遊嵌されている回転軸との間に噴
出させることで該回転軸を回転可能に支持するようにし
たものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空気軸受にあっては、回転軸が高速で回転し
て回転軸、空気軸受の温度が上昇すると、これら回転
軸、空気軸受は熱膨張するが、このとき、通常鋼で構成
されている回転軸、軸受台は熱膨張係数（線膨張率）が
11×10-6／℃程度であるのに対し、例えばカーボンから
構成されている空気噴出部材は熱膨張係数が 4×10-6／
℃程度と前記回転軸、軸受台よりかなり小さいため、空
気噴出部材の膨張（内径の拡大）は周囲の軸受台の膨張
の影響を受けても、回転軸の膨張（外径の拡大）に追い
付くことができず、この結果、空気噴出部材と回転軸と
の間の間隙が温度の上昇に伴って徐々に狭くなり、遂に
にはこの間隙が零となって回転軸が空気噴出部材に接触
してしまうという問題点がある。
うな従来の空気軸受にあっては、回転軸が高速で回転し
て回転軸、空気軸受の温度が上昇すると、これら回転
軸、空気軸受は熱膨張するが、このとき、通常鋼で構成
されている回転軸、軸受台は熱膨張係数（線膨張率）が
11×10-6／℃程度であるのに対し、例えばカーボンから
構成されている空気噴出部材は熱膨張係数が 4×10-6／
℃程度と前記回転軸、軸受台よりかなり小さいため、空
気噴出部材の膨張（内径の拡大）は周囲の軸受台の膨張
の影響を受けても、回転軸の膨張（外径の拡大）に追い
付くことができず、この結果、空気噴出部材と回転軸と
の間の間隙が温度の上昇に伴って徐々に狭くなり、遂に
にはこの間隙が零となって回転軸が空気噴出部材に接触
してしまうという問題点がある。
【０００４】この発明は、回転軸が高速回転して温度が
上昇した場合における回転軸と空気噴出部材との間の間
隙の減少を抑制することができる空気軸受を提供するこ
とを目的とする。
上昇した場合における回転軸と空気噴出部材との間の間
隙の減少を抑制することができる空気軸受を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的は、内部
に断面円形の貫通孔が形成されるとともに、該貫通孔の
内周面に周方向に離れて開口する複数の出口を有する空
気通路が形成された軸受台と、該軸受台の貫通孔内に空
気通路の全出口を塞ぐようにして挿入固定された多孔質
材料からなる円筒状の空気噴出部材と、を備え、空気通
路を通じて供給された空気を空気噴出部材の内周全面か
ら空気噴出部材内に遊嵌されている回転軸との間に噴出
させることで該回転軸を回転可能に支持するようにした
空気軸受において、前記軸受台を熱膨張係数が回転軸の
熱膨張係数より大きな材料から、一方、空気噴出部材を
熱膨張係数が回転軸の熱膨張係数より小さな材料から構
成するとともに、前記空気噴出部材を出口から離隔した
位置において周方向に複数に分割して複数の弧状セグメ
ントとすることにより達成することができる。
に断面円形の貫通孔が形成されるとともに、該貫通孔の
内周面に周方向に離れて開口する複数の出口を有する空
気通路が形成された軸受台と、該軸受台の貫通孔内に空
気通路の全出口を塞ぐようにして挿入固定された多孔質
材料からなる円筒状の空気噴出部材と、を備え、空気通
路を通じて供給された空気を空気噴出部材の内周全面か
ら空気噴出部材内に遊嵌されている回転軸との間に噴出
させることで該回転軸を回転可能に支持するようにした
空気軸受において、前記軸受台を熱膨張係数が回転軸の
熱膨張係数より大きな材料から、一方、空気噴出部材を
熱膨張係数が回転軸の熱膨張係数より小さな材料から構
成するとともに、前記空気噴出部材を出口から離隔した
位置において周方向に複数に分割して複数の弧状セグメ
ントとすることにより達成することができる。
【０００６】
【作用】今、空気噴出部材内に遊嵌された回転軸が回転
しているとする。このとき、空気通路に導かれた空気は
空気噴出部材に供給されているが、この空気噴出部材は
多孔質材料から構成されているため、該空気は空気噴出
部材内の多数の微細孔を通じて全体に行き渡るとともに
空気噴出部材の内周全面から回転軸との間に噴出され
る。これにより、該回転軸は空気に基づく静圧軸受によ
って非接触で外側から回転可能に支持される。ここで、
前記回転軸の回転が高速である場合には、この高速回転
により熱が発生して回転軸、軸受台、空気噴出部材の温
度が上昇し、これら回転軸、軸受台、空気噴出部材が熱
膨張する。このとき、回転軸より熱膨張係数の小さな空
気噴出部材は回転軸より熱膨張係数の大きな軸受台に挿
入固定されているため、該空気噴出部材は大きく膨張す
る軸受台の影響を受けて従来より大きく膨張し、この結
果、空気噴出部材の膨張（内径の拡大）が回転軸の膨張
（外径の拡大）に近似するようになる。これにより、回
転軸が高速回転して温度が上昇した場合における回転軸
と空気噴出部材との間の間隙の減少を抑制することがで
きるのである。また、このとき、前記空気噴出部材は軸
受台の膨張の影響を受けて強制的に周方向に引き伸ばさ
れるため、強度的に弱い部分に亀裂が発生して複数個に
破壊されるおそれがあるが、この発明では、空気噴出部
材を予め出口から離隔した位置において周方向に複数に
分割し、これにより、前記引き伸ばし力をこの分割位置
で吸収し、前述のような破壊を阻止するようにしてい
る。
しているとする。このとき、空気通路に導かれた空気は
空気噴出部材に供給されているが、この空気噴出部材は
多孔質材料から構成されているため、該空気は空気噴出
部材内の多数の微細孔を通じて全体に行き渡るとともに
空気噴出部材の内周全面から回転軸との間に噴出され
る。これにより、該回転軸は空気に基づく静圧軸受によ
って非接触で外側から回転可能に支持される。ここで、
前記回転軸の回転が高速である場合には、この高速回転
により熱が発生して回転軸、軸受台、空気噴出部材の温
度が上昇し、これら回転軸、軸受台、空気噴出部材が熱
膨張する。このとき、回転軸より熱膨張係数の小さな空
気噴出部材は回転軸より熱膨張係数の大きな軸受台に挿
入固定されているため、該空気噴出部材は大きく膨張す
る軸受台の影響を受けて従来より大きく膨張し、この結
果、空気噴出部材の膨張（内径の拡大）が回転軸の膨張
（外径の拡大）に近似するようになる。これにより、回
転軸が高速回転して温度が上昇した場合における回転軸
と空気噴出部材との間の間隙の減少を抑制することがで
きるのである。また、このとき、前記空気噴出部材は軸
受台の膨張の影響を受けて強制的に周方向に引き伸ばさ
れるため、強度的に弱い部分に亀裂が発生して複数個に
破壊されるおそれがあるが、この発明では、空気噴出部
材を予め出口から離隔した位置において周方向に複数に
分割し、これにより、前記引き伸ばし力をこの分割位置
で吸収し、前述のような破壊を阻止するようにしてい
る。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１、２において、11は略円筒状のケース本
体であり、このケース本体11の前端および後端にはそれ
ぞれリング状の前側板12および円板状の後側板13が固定
され、この後側板13によりケース本体11の後端開口が閉
止されている。前述したケース本体11、前側板12、後側
板13は全体としてケーシング14を構成する。ケース本体
11内でその前部および後部には空気軸受15、16が挿入固
定され、これら空気軸受15、16はそれぞれケース本体11
の内周に取り付けられた軸受台17、18を有する。これら
の軸受台17、18の内部には前後方向に延びる断面円形の
貫通孔19、20がそれぞれ形成され、また、これら軸受台
17、18の外周にはそれぞれ周方向に連続して延びる環状
溝21、22が形成されている。そして、これらの環状溝2
1、22には前記ケース本体11の前、後部にそれぞれ形成
された通路23、24の内端が接続され、これらの通路23、
24の外端は図示していない圧縮空気源に接続されてい
る。また、前記軸受台17、18には半径方向に延びる複数
の空気孔25、26が形成され、これらの空気孔25、26の半
径方向外端は前記環状溝21、22にそれぞれ連通し、その
半径方向内端は出口27、28として貫通孔19、20の内周に
開口している。そして、これらの空気孔25、26（出口2
7、28）は周方向に等距離離れて配置されている。前述
した環状溝21、22、空気孔25、26は全体として、軸受台
17、18の内部に形成された空気通路29、30を構成し、こ
れら空気通路29、30は前述のように貫通孔19、20の内周
面に周方向に離れて開口する複数の出口27、28を有す
る。31、32は前記軸受台17、18の貫通孔19、20内に挿入
されて接着剤等により固定され、全体として円筒状を呈
する空気噴出部材であり、これらの空気噴出部材31、32
は前記空気通路29、30の全ての出口27、28を塞いでい
る。前述した軸受台17、18、空気噴出部材31、32は全体
として前記空気軸受15、16を構成する。
説明する。図１、２において、11は略円筒状のケース本
体であり、このケース本体11の前端および後端にはそれ
ぞれリング状の前側板12および円板状の後側板13が固定
され、この後側板13によりケース本体11の後端開口が閉
止されている。前述したケース本体11、前側板12、後側
板13は全体としてケーシング14を構成する。ケース本体
11内でその前部および後部には空気軸受15、16が挿入固
定され、これら空気軸受15、16はそれぞれケース本体11
の内周に取り付けられた軸受台17、18を有する。これら
の軸受台17、18の内部には前後方向に延びる断面円形の
貫通孔19、20がそれぞれ形成され、また、これら軸受台
17、18の外周にはそれぞれ周方向に連続して延びる環状
溝21、22が形成されている。そして、これらの環状溝2
1、22には前記ケース本体11の前、後部にそれぞれ形成
された通路23、24の内端が接続され、これらの通路23、
24の外端は図示していない圧縮空気源に接続されてい
る。また、前記軸受台17、18には半径方向に延びる複数
の空気孔25、26が形成され、これらの空気孔25、26の半
径方向外端は前記環状溝21、22にそれぞれ連通し、その
半径方向内端は出口27、28として貫通孔19、20の内周に
開口している。そして、これらの空気孔25、26（出口2
7、28）は周方向に等距離離れて配置されている。前述
した環状溝21、22、空気孔25、26は全体として、軸受台
17、18の内部に形成された空気通路29、30を構成し、こ
れら空気通路29、30は前述のように貫通孔19、20の内周
面に周方向に離れて開口する複数の出口27、28を有す
る。31、32は前記軸受台17、18の貫通孔19、20内に挿入
されて接着剤等により固定され、全体として円筒状を呈
する空気噴出部材であり、これらの空気噴出部材31、32
は前記空気通路29、30の全ての出口27、28を塞いでい
る。前述した軸受台17、18、空気噴出部材31、32は全体
として前記空気軸受15、16を構成する。
【０００８】36は回転軸であり、この回転軸36は、その
前部および後部にそれぞれ空気噴出部材31、32の内径よ
り僅かに小径の大径部37、38を、これら大径部37、38間
に大径部37、38より小径の中径部39を、大径部37より前
側に前記中径部39より小径の小径部40を有している。そ
して、この回転軸36は大径部37、38が空気軸受15、16の
空気噴出部材31、32内に遊嵌された状態でケーシング14
内に挿入され、小径部40が前側板12から前方に突出して
いる。ここで、この回転軸36は通常、熱膨張係数（線膨
張率）が11×10-6／℃程度である鋼から構成されている
が、前記軸受台17、18は熱膨張係数がこの回転軸36の熱
膨張係数より大きな材料、例えば熱膨張係数が15〜22×
10-6／℃程度である銅合金、17.8×10-6／℃程度である
リン青銅、23×10-6／℃程度であるアルミ合金から構成
され、一方、前記空気噴出部材31、32は、内部に多数の
微細孔が形成された多孔質材料で、しかも熱膨張係数が
この回転軸36の熱膨張係数より小さな材料、例えば熱膨
張係数が 4×10-6／℃程度であるカーボン（グラファイ
トを含む）、 3×10-6／℃程度であるセラミックスから
構成されている。このように空気噴出部材31、32として
はカーボンあるいはセラミックスが用いられるが、過負
荷等による回転軸36と空気噴出部材31、32との接触時に
おける回転軸36の損傷を軽減する目的から、カーボンを
用いることが推奨される。また、これら空気噴出部材3
1、32は出口27、28から離隔した位置において周方向に
複数、ここでは３個に分割されており、この結果、これ
ら空気噴出部材31、32はそれぞれ複数（３個）の弧状セ
グメント41、42に区分される。そして、この回転軸36は
前記空気通路29、30を通じて空気噴出部材31、32に供給
された空気が該空気噴出部材31、32の内周全面から大径
部37、38との間に噴出されることで回転可能に支持され
る。また、前記回転軸36の小径部40の前端には加工工具
としての研削砥石43が固定されている。
前部および後部にそれぞれ空気噴出部材31、32の内径よ
り僅かに小径の大径部37、38を、これら大径部37、38間
に大径部37、38より小径の中径部39を、大径部37より前
側に前記中径部39より小径の小径部40を有している。そ
して、この回転軸36は大径部37、38が空気軸受15、16の
空気噴出部材31、32内に遊嵌された状態でケーシング14
内に挿入され、小径部40が前側板12から前方に突出して
いる。ここで、この回転軸36は通常、熱膨張係数（線膨
張率）が11×10-6／℃程度である鋼から構成されている
が、前記軸受台17、18は熱膨張係数がこの回転軸36の熱
膨張係数より大きな材料、例えば熱膨張係数が15〜22×
10-6／℃程度である銅合金、17.8×10-6／℃程度である
リン青銅、23×10-6／℃程度であるアルミ合金から構成
され、一方、前記空気噴出部材31、32は、内部に多数の
微細孔が形成された多孔質材料で、しかも熱膨張係数が
この回転軸36の熱膨張係数より小さな材料、例えば熱膨
張係数が 4×10-6／℃程度であるカーボン（グラファイ
トを含む）、 3×10-6／℃程度であるセラミックスから
構成されている。このように空気噴出部材31、32として
はカーボンあるいはセラミックスが用いられるが、過負
荷等による回転軸36と空気噴出部材31、32との接触時に
おける回転軸36の損傷を軽減する目的から、カーボンを
用いることが推奨される。また、これら空気噴出部材3
1、32は出口27、28から離隔した位置において周方向に
複数、ここでは３個に分割されており、この結果、これ
ら空気噴出部材31、32はそれぞれ複数（３個）の弧状セ
グメント41、42に区分される。そして、この回転軸36は
前記空気通路29、30を通じて空気噴出部材31、32に供給
された空気が該空気噴出部材31、32の内周全面から大径
部37、38との間に噴出されることで回転可能に支持され
る。また、前記回転軸36の小径部40の前端には加工工具
としての研削砥石43が固定されている。
【０００９】45は前記回転軸36の中径部39の外周に取り
付けられた円筒状のモータロータであり、このモータロ
ータ45は永久磁石あるいは電磁石を有する。46は空気軸
受15、16間のケース本体11の内周に固定された円筒状の
モータステータであり、このモータステータ46は前記モ
ータロータ45に対向して配置されている。そして、これ
らモータロータ45およびモータステータ46は組み合わさ
れて回転軸36を駆動回転させる内蔵モータ47を構成す
る。
付けられた円筒状のモータロータであり、このモータロ
ータ45は永久磁石あるいは電磁石を有する。46は空気軸
受15、16間のケース本体11の内周に固定された円筒状の
モータステータであり、このモータステータ46は前記モ
ータロータ45に対向して配置されている。そして、これ
らモータロータ45およびモータステータ46は組み合わさ
れて回転軸36を駆動回転させる内蔵モータ47を構成す
る。
【００１０】前記前側板12と空気軸受15との間のケース
本体11内には一対のリング体51、52が挿入固定され、こ
れらのリング体51、52はこれらの間に配置されたスペー
サ53によって軸方向に所定距離だけ離隔されている。前
記スペーサ53に対向する位置の大径部37には周方向に連
続して延びるリングプレート54が設けられ、このリング
プレート54は大径部37の外周から半径方向外側に突出す
るとともに、リング体51、52間にこれらリング体51、52
から軸方向に僅かな距離だけ離れた状態で挿入されてい
る。各リング体51、52の外周には周方向に連続して延び
る環状溝55、56が形成され、これらの環状溝55、56には
リング体51、52内に形成されＬ字形に延びる複数の細孔
57、58の外端が連通している。また、これら細孔57、58
は周方向に等距離離れて配置されるとともに、その内端
はリング体51、52の互いに対向する内側面に開口してい
る。59、60はケース本体11に形成された空気通路であ
り、これらの空気通路59、60の内端は前記環状溝55、56
にそれぞれ連通し、その外端は前述した圧縮空気源に接
続されている。そして、空気通路59、60、環状溝55、5
6、細孔57、58を通じて圧縮空気源から供給された空気
が細孔57、58の内端からリングプレート54の前、後面に
それぞれ噴射されると、回転軸36に作用しているスラス
ト力は、前記空気に基づく静圧スラスト軸受によって非
接触で支持される。
本体11内には一対のリング体51、52が挿入固定され、こ
れらのリング体51、52はこれらの間に配置されたスペー
サ53によって軸方向に所定距離だけ離隔されている。前
記スペーサ53に対向する位置の大径部37には周方向に連
続して延びるリングプレート54が設けられ、このリング
プレート54は大径部37の外周から半径方向外側に突出す
るとともに、リング体51、52間にこれらリング体51、52
から軸方向に僅かな距離だけ離れた状態で挿入されてい
る。各リング体51、52の外周には周方向に連続して延び
る環状溝55、56が形成され、これらの環状溝55、56には
リング体51、52内に形成されＬ字形に延びる複数の細孔
57、58の外端が連通している。また、これら細孔57、58
は周方向に等距離離れて配置されるとともに、その内端
はリング体51、52の互いに対向する内側面に開口してい
る。59、60はケース本体11に形成された空気通路であ
り、これらの空気通路59、60の内端は前記環状溝55、56
にそれぞれ連通し、その外端は前述した圧縮空気源に接
続されている。そして、空気通路59、60、環状溝55、5
6、細孔57、58を通じて圧縮空気源から供給された空気
が細孔57、58の内端からリングプレート54の前、後面に
それぞれ噴射されると、回転軸36に作用しているスラス
ト力は、前記空気に基づく静圧スラスト軸受によって非
接触で支持される。
【００１１】次に、この考案の一実施例の作用について
説明する。今、モータロータ45とモータステータ46との
電磁相互作用によって回転駆動力が、空気軸受15、16の
空気噴出部材31、32内に遊嵌されている回転軸36に付与
され、該回転軸36が回転しているとする。このとき、研
削砥石43が図示していないワークに押し当てられ、該ワ
ークに対して所定の研削加工が行われる。このような回
転軸36の回転時、通路23、24を通じて空気通路29、30に
導かれた圧縮空気源からの空気は出口27、28から空気噴
出部材31、32に供給されているが、これら空気噴出部材
31、32は前述のように多孔質材料から構成されているた
め、該空気は空気噴出部材31、32内の多数の微細孔を通
じて全体に行き渡るとともに、該空気噴出部材31、32の
内周全面から回転軸36の大径部37、38との間の間隙に噴
出される。これにより、該回転軸36は空気に基づく静圧
軸受によって非接触で外側から回転可能に支持される。
説明する。今、モータロータ45とモータステータ46との
電磁相互作用によって回転駆動力が、空気軸受15、16の
空気噴出部材31、32内に遊嵌されている回転軸36に付与
され、該回転軸36が回転しているとする。このとき、研
削砥石43が図示していないワークに押し当てられ、該ワ
ークに対して所定の研削加工が行われる。このような回
転軸36の回転時、通路23、24を通じて空気通路29、30に
導かれた圧縮空気源からの空気は出口27、28から空気噴
出部材31、32に供給されているが、これら空気噴出部材
31、32は前述のように多孔質材料から構成されているた
め、該空気は空気噴出部材31、32内の多数の微細孔を通
じて全体に行き渡るとともに、該空気噴出部材31、32の
内周全面から回転軸36の大径部37、38との間の間隙に噴
出される。これにより、該回転軸36は空気に基づく静圧
軸受によって非接触で外側から回転可能に支持される。
【００１２】ここで、前記回転軸36の回転が高速である
場合には、この高速回転により熱が発生して回転軸36、
軸受台17、18、空気噴出部材31、32の温度が上昇し、こ
れら回転軸36、軸受台17、18、空気噴出部材31、32が熱
膨張する。このとき、空気噴出部材31、32が回転軸36の
熱膨張係数（鋼から構成され、11×10-6／℃程度）より
熱膨張係数の小さな多孔質材料（カーボンの場合は、 4
×10-6／℃程度）から構成されていても、軸受台17、18
を回転軸36の熱膨張係数より熱膨張係数の大きな材料
（銅合金の場合は、15〜22×10-6／℃程度）から構成
し、しかも、このような空気噴出部材31、32を軸受台1
7、18内に挿入固定するようにしたので、これら空気噴
出部材31、32は大きく膨張する軸受台17、18の影響を受
けて従来より大きく膨張し、この結果、空気噴出部材3
1、32の膨張（内径の拡大）が回転軸36の膨張（外径の
拡大）に近似するようになる。これにより、回転軸36が
高速回転して温度が上昇した場合における回転軸36と空
気噴出部材31、32との間の間隙の減少を抑制することが
できるのである。ここで、軸受台17、18、空気噴出部材
31、32の材料を適宜選択して適切な熱膨張係数のものを
用いれば、空気噴出部材31、32の膨張（内径の拡大）と
回転軸36の膨張（外径の拡大）とをほぼ同一とすること
ができ、このような場合には、回転軸36と空気噴出部材
31、32との間の間隙を、温度の上昇に拘らずほぼ一定値
に保持することができる。また、このとき、前記空気噴
出部材31、32は軸受台17、18の膨張の影響を受けて強制
的に周方向に引き伸ばされるため、強度的に弱い部分に
亀裂が発生して複数個に破壊されるおそれがあるが、こ
の実施例では、空気噴出部材31、32を前述したように予
め出口27、28から離隔した位置において周方向に複数に
分割し、これにより、前記引き伸ばし力をこの分割位置
で吸収し、前述のような破壊を阻止するようにしてい
る。なお、前記分割位置を出口27、28から周方向に離隔
した位置に設定したのは、出口27、28上に設定すると、
殆どの空気が分割位置を通って回転軸36との間に噴出
し、空気噴出部材31、32を多孔質材料から構成した意味
がなくなるからである。
場合には、この高速回転により熱が発生して回転軸36、
軸受台17、18、空気噴出部材31、32の温度が上昇し、こ
れら回転軸36、軸受台17、18、空気噴出部材31、32が熱
膨張する。このとき、空気噴出部材31、32が回転軸36の
熱膨張係数（鋼から構成され、11×10-6／℃程度）より
熱膨張係数の小さな多孔質材料（カーボンの場合は、 4
×10-6／℃程度）から構成されていても、軸受台17、18
を回転軸36の熱膨張係数より熱膨張係数の大きな材料
（銅合金の場合は、15〜22×10-6／℃程度）から構成
し、しかも、このような空気噴出部材31、32を軸受台1
7、18内に挿入固定するようにしたので、これら空気噴
出部材31、32は大きく膨張する軸受台17、18の影響を受
けて従来より大きく膨張し、この結果、空気噴出部材3
1、32の膨張（内径の拡大）が回転軸36の膨張（外径の
拡大）に近似するようになる。これにより、回転軸36が
高速回転して温度が上昇した場合における回転軸36と空
気噴出部材31、32との間の間隙の減少を抑制することが
できるのである。ここで、軸受台17、18、空気噴出部材
31、32の材料を適宜選択して適切な熱膨張係数のものを
用いれば、空気噴出部材31、32の膨張（内径の拡大）と
回転軸36の膨張（外径の拡大）とをほぼ同一とすること
ができ、このような場合には、回転軸36と空気噴出部材
31、32との間の間隙を、温度の上昇に拘らずほぼ一定値
に保持することができる。また、このとき、前記空気噴
出部材31、32は軸受台17、18の膨張の影響を受けて強制
的に周方向に引き伸ばされるため、強度的に弱い部分に
亀裂が発生して複数個に破壊されるおそれがあるが、こ
の実施例では、空気噴出部材31、32を前述したように予
め出口27、28から離隔した位置において周方向に複数に
分割し、これにより、前記引き伸ばし力をこの分割位置
で吸収し、前述のような破壊を阻止するようにしてい
る。なお、前記分割位置を出口27、28から周方向に離隔
した位置に設定したのは、出口27、28上に設定すると、
殆どの空気が分割位置を通って回転軸36との間に噴出
し、空気噴出部材31、32を多孔質材料から構成した意味
がなくなるからである。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、回転軸が高速回転して温度が上昇した場合における
回転軸と空気噴出部材との間の間隙の減少を抑制するこ
とができる。
ば、回転軸が高速回転して温度が上昇した場合における
回転軸と空気噴出部材との間の間隙の減少を抑制するこ
とができる。
【図１】この発明の一実施例を示す正面断面図である。
【図２】空気軸受の側面断面図である。
15、16…空気軸受 17、18…軸受台 19、20…貫通孔 27、28…出口 29、30…空気通路 31、32…空気噴出部材 36…回転軸 41、42…弧状セグメント
Claims (1)
- 【請求項１】内部に断面円形の貫通孔19、20が形成され
るとともに、該貫通孔19、20の内周面に周方向に離れて
開口する複数の出口27、28を有する空気通路29、30が形
成された軸受台17、18と、該軸受台17、18の貫通孔19、
20内に空気通路29、30の全出口27、28を塞ぐようにして
挿入固定された多孔質材料からなる円筒状の空気噴出部
材31、32と、を備え、空気通路29、30を通じて供給され
た空気を空気噴出部材31、32の内周全面から空気噴出部
材31、32内に遊嵌されている回転軸36との間に噴出させ
ることで該回転軸36を回転可能に支持するようにした空
気軸受15、16において、前記軸受台17、18を熱膨張係数
が回転軸36の熱膨張係数より大きな材料から、一方、空
気噴出部材31、32を熱膨張係数が回転軸36の熱膨張係数
より小さな材料から構成するとともに、前記空気噴出部
材31、32を出口27、28から離隔した位置において周方向
に複数に分割して複数の弧状セグメント41、42としたこ
とを特徴とする空気軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27850494A JPH08121482A (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 空気軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27850494A JPH08121482A (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 空気軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08121482A true JPH08121482A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17598240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27850494A Withdrawn JPH08121482A (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 空気軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08121482A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19637598A1 (de) * | 1996-09-16 | 1998-04-02 | Gerhard Dipl Ing Wanger | Spindel zur Gaslagerung eines schnelldrehenden Werkzeugs |
| WO2003104660A1 (ja) * | 2002-06-07 | 2003-12-18 | 株式会社コガネイ | 空気圧シリンダ |
| JP2013142431A (ja) * | 2012-01-10 | 2013-07-22 | Oiles Corp | 静圧気体軸受装置 |
-
1994
- 1994-10-18 JP JP27850494A patent/JPH08121482A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19637598A1 (de) * | 1996-09-16 | 1998-04-02 | Gerhard Dipl Ing Wanger | Spindel zur Gaslagerung eines schnelldrehenden Werkzeugs |
| DE19637598C2 (de) * | 1996-09-16 | 1998-09-03 | Gerhard Dipl Ing Wanger | Anordnung zur Gaslagerung einer schnelldrehenden Welle |
| WO2003104660A1 (ja) * | 2002-06-07 | 2003-12-18 | 株式会社コガネイ | 空気圧シリンダ |
| US7311036B2 (en) | 2002-06-07 | 2007-12-25 | Koganei Corporation | Pneumatic cylinder |
| JP2013142431A (ja) * | 2012-01-10 | 2013-07-22 | Oiles Corp | 静圧気体軸受装置 |
| CN104024668A (zh) * | 2012-01-10 | 2014-09-03 | 奥依列斯工业株式会社 | 静压气体轴承装置 |
| CN104024668B (zh) * | 2012-01-10 | 2017-02-22 | 奥依列斯工业株式会社 | 静压气体轴承装置 |
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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: 20020115 |