JPH10318260A - Hydrostatic bearing - Google Patents

Hydrostatic bearing

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JPH10318260A
JPH10318260A JP13136897A JP13136897A JPH10318260A JP H10318260 A JPH10318260 A JP H10318260A JP 13136897 A JP13136897 A JP 13136897A JP 13136897 A JP13136897 A JP 13136897A JP H10318260 A JPH10318260 A JP H10318260A
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JP
Japan
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surrounding member
bearing
hydrostatic bearing
peripheral surface
air supply
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Pending
Application number
JP13136897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirokazu Yashiro
洋和 八代
Takehiro Higuchi
剛広 樋口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10318260A publication Critical patent/JPH10318260A/en
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/18Flexible shafts; Clutches or the like; Bearings or lubricating arrangements; Drives or transmissions
    • A61C1/181Bearings or lubricating arrangements, e.g. air-cushion bearings

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrostatic bearing to improve load capacity by a dynamic pressure effect and reduce an influence exercised by penetration of water and oil and be excellent in at least reliability. SOLUTION: This hydrostatic bearing comprises a rotary body 2; a surrounding member 1 rotatably supporting the rotary body 2; and a feed air hole 3 formed in the surrounding member 1. Pressure gas for generating a static pressure is introduced between a rotary body 2 and the surrounding member 1 through the feed air hole 3, and the rotary body 2 is radially supported by a dynamic pressure generated between the two members 1 and 2. Feed air hole trains G1 and G2 consisting of a plurality of feed air holes 3 are separately formed in the two spots of the surrounding member 1. A groove W2 having width higher than or equal to a separate distance W1 between the feed air holes G1 and G2 is peripherally formed at least in either the outer peripheral surface of the rotary body 2 or the inner peripheral surface of the surrounding member 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は静圧軸受けに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrostatic bearing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、回転体と、この回転体を回転可能
に支持する包囲部材と、包囲部材に形成された給気孔と
を備える静圧軸受けが一般的に知られている。この種の
軸受けでは、回転体と包囲部材との間に発生する動圧に
よって、回転体が非接触状態でラジアル支持されるよう
に構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been generally known a hydrostatic bearing including a rotating body, a surrounding member rotatably supporting the rotating body, and an air supply hole formed in the surrounding member. This type of bearing is configured such that the rotating body is radially supported in a non-contact state by dynamic pressure generated between the rotating body and the surrounding member.

【0003】通常、静圧軸受けの回転体と包囲部材との
間には、20〜50μm程度の軸受け半径隙間が設けら
れている。このような軸受け隙間には、前記給気孔を介
して静圧発生用の加圧気体が導入される。なお、給気孔
は包囲部材の周面に沿って列をなすように設けられてい
る。
Usually, a bearing radial gap of about 20 to 50 μm is provided between the rotating body of the hydrostatic bearing and the surrounding member. Pressurized gas for generating a static pressure is introduced into such a bearing gap through the air supply hole. The air supply holes are provided in a row along the peripheral surface of the surrounding member.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来装置に
は以下のような問題がある。図4に示されるように、静
圧軸受けの負荷容量が最大となる最適な軸受け半径隙間
は、動圧軸受けに比べて相対的に大きい。20μm以下
の軸受け半径隙間では軸受けとしての特性が低下する方
向にあり、一般的には静圧軸受けの最適軸受け半径隙間
は25μm前後である。ただし、最適軸受け半径隙間で
あっても、負荷容量は軸径や軸長等によって変化する。
小径の静圧軸受けでは、負荷容量が小さいため、高速回
転時等に固体接触する場合がある。
However, the conventional apparatus has the following problems. As shown in FIG. 4, the optimum bearing radial gap at which the load capacity of the hydrostatic bearing is maximized is relatively larger than that of the dynamic pressure bearing. With a bearing radius gap of 20 μm or less, the characteristics as a bearing tend to decrease, and in general, the optimal bearing radius gap of a hydrostatic bearing is around 25 μm. However, even with the optimum bearing radius gap, the load capacity varies depending on the shaft diameter, the shaft length, and the like.
A small-diameter hydrostatic bearing has a small load capacity, and thus may come into solid contact during high-speed rotation or the like.

【0005】ここで、軸径、軸長、エア圧等の条件が規
制されている場合には、給気孔の吹き出し部にオリフィ
ス絞り等を設ければよいことが知られている。ところ
が、このような静圧軸受けでは、負荷容量の向上が図ら
れる一方、製作がかなり困難になる。
[0005] It is known that when conditions such as shaft diameter, shaft length, and air pressure are regulated, an orifice throttle or the like may be provided at the outlet of the air supply hole. However, with such a static pressure bearing, while the load capacity is improved, the production becomes considerably difficult.

【0006】そこで、軸受け半径隙間を15μm以下に
設定し、回転体の回転によって得られる動圧効果を有効
に利用することにより、負荷容量及び剛性の双方を向上
せんとする方法もある。しかし、図5に示されるよう
に、回転数が低い場合には小さな負荷容量しか得られ
ず、軸受けの特性が低下するという問題がある。また、
このように軸受け半径隙間を小さく設定していくと、軸
受け半径隙間に水や油等が侵入した場合、粘性抵抗によ
る負荷の増加に起因して軸受け特性の低下が顕著にな
る。
Therefore, there is a method in which both the load capacity and the rigidity are improved by setting the bearing radial gap to 15 μm or less and effectively utilizing the dynamic pressure effect obtained by the rotation of the rotating body. However, as shown in FIG. 5, when the rotational speed is low, only a small load capacity can be obtained, and there is a problem that the characteristics of the bearing deteriorate. Also,
When the bearing radial gap is set to be small in this way, when water, oil, or the like enters the bearing radial gap, the bearing characteristics are significantly reduced due to an increase in load due to viscous resistance.

【0007】本発明は上記の課題を解決するためなされ
たものであり、その目的は、動圧効果による負荷容量の
向上が図れ、かつ水及び油等の侵入に対する影響が少な
くて信頼性にも優れた静圧軸受けを提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to improve the load capacity by the dynamic pressure effect, and to reduce the influence on the intrusion of water and oil and to improve the reliability. An object of the present invention is to provide an excellent hydrostatic bearing.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明では、回転体と、この回転
体を回転可能に支持する包囲部材と、両者間に静圧発生
用の加圧気体を導入すべく前記包囲部材に形成された給
気孔とを備え、前記回転体と前記包囲部材との間に発生
する動圧によって同回転体がラジアル支持される静圧軸
受けであって、複数の給気孔からなる給気孔列を前記包
囲部材の2箇所に離間して形成し、かつ前記回転体の外
周面及び前記包囲部材の内周面のうちの少なくともいず
れかに、前記給気孔列の離間距離以上の幅を持った溝を
周方向に沿って配置したことを特徴とする静圧軸受けを
その要旨とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a rotary member, a surrounding member for rotatably supporting the rotary member, and a static pressure generated between the two. An air supply hole formed in the surrounding member to introduce a pressurized gas for use with a hydrostatic bearing in which the rotating body is radially supported by dynamic pressure generated between the rotating body and the surrounding member. An air supply hole array including a plurality of air supply holes is formed at two positions of the surrounding member at a distance, and at least one of an outer peripheral surface of the rotating body and an inner peripheral surface of the surrounding member, The gist of the present invention is a hydrostatic bearing characterized in that grooves having a width equal to or greater than the separation distance of the air supply hole array are arranged along the circumferential direction.

【0009】請求項2に記載の発明では、請求項1にお
いて、前記静圧軸受けの軸受け半径隙間は3μm〜15
μmであるとした。請求項3に記載の発明では、請求項
1または2において、前記溝の深さは軸受け半径隙間の
1倍〜10倍であるとした。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the bearing radial gap of the hydrostatic bearing is 3 μm to 15 μm.
μm. According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the depth of the groove is 1 to 10 times the bearing radial gap.

【0010】請求項4に記載の発明では、請求項1乃至
3のいずれか1項において、前記溝は周面全体にわたっ
て延びる円周溝であるとした。請求項5に記載の発明で
は、請求項1乃至4のいずれか1項において、前記回転
体及び前記包囲部材のうちの少なくとも一方はセラミッ
クスであるとした。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the groove is a circumferential groove extending over the entire peripheral surface. According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, at least one of the rotating body and the surrounding member is made of ceramics.

【0011】以下、本発明の「作用」を説明する。請求
項1〜5に記載の発明によると、動圧効果を有効に利用
するために軸受け半径隙間を小さく(例えば15μm以
下に)設定した場合でも、軸受け半径隙間への導入によ
り静圧を発生する加圧気体が、回転体の周面または包囲
部材の周面に設けられた溝によって迅速に案内される。
このため、加圧気体は回転体及び包囲部材の周方向全体
に行き渡る。その結果、回転体の周囲における静圧分布
が均一化され、回転体の偏心が防止される。
Hereinafter, the "action" of the present invention will be described. According to the first to fifth aspects of the present invention, even when the bearing radial gap is set to be small (for example, 15 μm or less) in order to effectively use the dynamic pressure effect, a static pressure is generated by introducing the bearing radial gap. The pressurized gas is quickly guided by grooves provided on the peripheral surface of the rotating body or the peripheral surface of the surrounding member.
Therefore, the pressurized gas spreads over the entire circumferential direction of the rotating body and the surrounding member. As a result, the static pressure distribution around the rotating body is made uniform, and the eccentricity of the rotating body is prevented.

【0012】また、この構成であると、回転数が低い場
合であっても充分な負荷容量が得られることから、軸受
けの特性が損なわれることもない。さらに、この構成で
は部分的に軸受け半径隙間が広くなっているため、水や
油等が侵入した場合の粘性抵抗による負荷の増加といっ
た不具合も起こらない。従って、この場合でも軸受け特
性の低下を来すことがなく、信頼性に優れたものとな
る。加えて、オリフィス絞りの形成が不要な構造である
ため、製作が困難になるということもない。
In addition, with this configuration, a sufficient load capacity can be obtained even when the rotational speed is low, so that the characteristics of the bearing are not impaired. Further, in this configuration, since the bearing radial gap is partially widened, a problem such as an increase in load due to viscous resistance when water or oil or the like enters does not occur. Therefore, even in this case, the bearing characteristics do not deteriorate and the reliability is excellent. In addition, since the structure does not require the formation of the orifice diaphragm, the production does not become difficult.

【0013】ここで、前記溝は包囲部材内に配置される
回転体の外周面側のみに設けられていることが好まし
い。その理由は、部材の内周面に対して溝加工を施すよ
りも、部材の外周面に対して溝加工を施す方が簡単であ
って、しかも高い加工精度が得られるからである。
Here, it is preferable that the groove is provided only on the outer peripheral surface side of the rotating body disposed in the surrounding member. The reason is that it is easier to groove the outer peripheral surface of the member than to groove the inner peripheral surface of the member, and high processing accuracy can be obtained.

【0014】また、前記溝の幅は給気孔列の離間距離以
上であればよい反面、過度にその幅を広げすぎると、動
圧の発生に供する対向面の面積が相対的に低下し、荷重
の負荷許容量が低下するおそれがある。従って、溝の幅
の値は給気孔列の離間距離よりも若干大きい程度である
ことが望ましい。
The width of the groove may be equal to or greater than the separation distance of the air supply hole array. On the other hand, if the width is excessively increased, the area of the opposing surface for generating dynamic pressure is relatively reduced, and the load is reduced. May be reduced. Therefore, it is desirable that the value of the width of the groove is slightly larger than the separation distance of the air supply hole array.

【0015】請求項2に記載の発明によると、静圧軸受
けの軸受け半径隙間は3μm〜15μmに設定すること
によって、負荷容量が大きくて剛性の高いものとするこ
とができる。
According to the second aspect of the present invention, by setting the bearing radial gap of the hydrostatic bearing to 3 μm to 15 μm, a large load capacity and high rigidity can be obtained.

【0016】請求項3に記載の発明によると、溝の深さ
が軸受け半径隙間の1倍〜10倍という好適範囲に設定
されているため、静圧軸受けとして機能を有しかつ加圧
気体供給路として充分な大きさの溝とすることができ
る。即ち、この溝が浅すぎると加圧気体供給路として有
効に機能しなくなるおそれがあり、逆に深すぎると溝が
静圧軸受けとしての機能を有さなくなるからである。
According to the third aspect of the present invention, since the depth of the groove is set in a preferable range of 1 to 10 times the radial gap of the bearing, it has a function as a static pressure bearing and supplies a pressurized gas. A groove having a sufficient size as a road can be obtained. That is, if the groove is too shallow, the groove may not function effectively as a pressurized gas supply path. Conversely, if the groove is too deep, the groove will not have a function as a hydrostatic bearing.

【0017】請求項4に記載の発明によると、回転体が
包囲部材に対してどのような位置に偏心した場合であっ
ても、偏心の結果軸受け半径隙間が最も狭くなる部位に
対し、周面全体にわたって延びる溝を介して常に加圧気
体が供給される。そのため、仮に回転体が偏心した場合
でも、その回転体は偏心位置から中心位置へと常に確実
に復帰することができる。また、静圧を発生する加圧気
体が、回転体の周面または包囲部材の周面に設けられた
円周溝によって、さらに迅速に案内される。このため、
加圧気体が回転体及び包囲部材の周方向全体に確実に行
き渡る。
According to the fourth aspect of the present invention, no matter what position the rotating body is eccentric with respect to the enclosing member, the eccentricity results in the peripheral surface having a narrowest bearing radial gap. Pressurized gas is always supplied through a groove extending throughout. Therefore, even if the rotating body is eccentric, the rotating body can always reliably return from the eccentric position to the center position. Further, the pressurized gas for generating the static pressure is more quickly guided by the circumferential groove provided on the peripheral surface of the rotating body or the peripheral surface of the surrounding member. For this reason,
The pressurized gas reliably spreads over the entire circumferential direction of the rotating body and the surrounding member.

【0018】請求項5に記載の発明によると、セラミッ
クスであることから、摺動に強くなる。
According to the fifth aspect of the invention, since it is a ceramic, it is resistant to sliding.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下に、本発明を歯科用回転駆動
装置のラジアル用静圧軸受けに具体化した一実施形態を
図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is embodied in a radial hydrostatic bearing of a dental rotary drive device will be described below with reference to the drawings.

【0020】まず、歯科用回転駆動装置の全体構成を説
明する。図3には、本実施形態の歯科用回転駆動装置が
示されている。略円筒状のケーシング21の一端(同図
において右端)側の開口には、プレート16が固定され
ている。このプレート16の中央部には挿通孔2aが透
設されている。このプレート16の外周とケーシング2
1の内周面との間には、Oリング26が介装されてい
る。そして、これらの部材21,16,26によってケ
ーシング21の右端部が閉塞されている。一方、ケーシ
ング21の他端(同図において左端)側には、ケーシン
グ21の内周面全体に延びる取付け環条29が形成され
ている。また、その左側外方には、環状のパッキング6
を介してアタッチメント5が固定されている。このアタ
ッチメント5の中央部には挿通孔5aが透設されてい
る。そして、これらの部材5,6によってケーシング2
1の左端部が閉塞されている。また、ケーシング21内
においてプレート16とアタッチメント5とにより閉塞
された領域には、モータ室7が区画形成されている。
First, the overall configuration of the dental rotary drive will be described. FIG. 3 shows a dental rotary drive device of the present embodiment. The plate 16 is fixed to an opening at one end (right end in the figure) of the substantially cylindrical casing 21. An insertion hole 2a is formed through the center of the plate 16. The outer periphery of the plate 16 and the casing 2
An O-ring 26 is interposed between the inner ring 1 and the inner peripheral surface. The right end of the casing 21 is closed by these members 21, 16 and 26. On the other hand, a mounting ring 29 is formed on the other end (the left end in the drawing) of the casing 21 so as to extend over the entire inner peripheral surface of the casing 21. An annular packing 6 is provided on the left outside.
The attachment 5 is fixed via the. At the center of the attachment 5, an insertion hole 5a is formed. Then, the casing 2 is formed by these members 5 and 6.
1 is closed at the left end. The motor chamber 7 is defined in a region of the casing 21 closed by the plate 16 and the attachment 5.

【0021】図3に示されるように、アタッチメント5
の外周面にはハンドピースHが嵌挿されている。ハンド
ピースHは、その先端部分が細く形成された円筒状の部
材である。アタッチメント5とハンドピースHとの接合
部分には、係止部材Pが設けられている。この係止部材
PによってハンドピースHがケーシング21に着脱可能
に係止されている。ハンドピースHの先端部分には、図
示しない歯科用切削用ドリルが設けられている。アタッ
チメント5の挿通孔5a内には、ハンドピース側シャフ
トHSが回転可能に挿通されている。同シャフトHSは
ベアリングBによって支持されている。前記ドリルは、
このシャフトHSを回転させることにより回転駆動され
る。なお、ドリルの近傍には図示しない空気噴出口、水
噴出口及び光照射口が設けられている。
As shown in FIG. 3, the attachment 5
A handpiece H is fitted on the outer peripheral surface of the. The handpiece H is a cylindrical member having a thin tip portion. At the joint between the attachment 5 and the handpiece H, a locking member P is provided. The handpiece H is detachably locked to the casing 21 by the locking member P. A dental cutting drill (not shown) is provided at the tip of the handpiece H. A handpiece-side shaft HS is rotatably inserted into the insertion hole 5a of the attachment 5. The shaft HS is supported by bearings B. The drill is
The shaft HS is rotated to be driven to rotate. An air outlet, a water outlet, and a light irradiation port (not shown) are provided near the drill.

【0022】アタッチメント5及びハンドピースHの内
部には、先端に水噴出口を有する水用の配管と、先端に
空気噴出口を有する空気用の配管とが設けられている。
これらの配管は互いに連通する。歯科治療用の水は水用
の配管を介して水噴出口から供給され、空気は空気用の
配管を介して空気噴出口から供給される。図2に示され
るように、両者5,Hの内部には、照明用としての光フ
ァイバー9bが設けられている。この光ファイバー9b
により前記照射口には光が伝送される。一方、ハンドピ
ースHには、前記挿通孔5aに連通する通路5bが形成
されている。モータ室7側から吐出される空気は、この
通路5bを介して空気噴出口に供給されるようになって
いる。
Inside the attachment 5 and the handpiece H, a water pipe having a water jet at the tip and an air pipe having an air jet at the tip are provided.
These pipes communicate with each other. Water for dental treatment is supplied from a water jet through a water pipe, and air is supplied from an air jet through an air pipe. As shown in FIG. 2, an optical fiber 9b for illumination is provided in the insides of the both 5 and H. This optical fiber 9b
Thus, light is transmitted to the irradiation port. On the other hand, a passage 5b communicating with the insertion hole 5a is formed in the handpiece H. The air discharged from the motor chamber 7 is supplied to the air outlet through the passage 5b.

【0023】図2に示されるように、前記プレート16
には、複数のモータ配線用のコネクタピン28と空気流
入孔8とが同心円状に透設されている。ケーシング21
のモータ室7内には、歯科用回転駆動装置に接続された
外部のブロア(図示略)から加圧空気が送り込まれる。
プレート16及び取付け環条29には、それぞれ互いに
対向する位置に複数の透孔9が形成されている。水用の
配管9a及び光ファイバー9bは、プレート側透孔9を
介してモータ室7の空間部10に挿通された後、環条側
透孔9に挿通されている。そして、これら9a,9bは
アタッチメント5側に接続されている。
As shown in FIG.
, A plurality of motor wiring connector pins 28 and the air inflow holes 8 are provided concentrically therethrough. Casing 21
Pressurized air is sent into the motor chamber 7 from an external blower (not shown) connected to the dental rotary drive device.
The plate 16 and the mounting ring 29 are formed with a plurality of through holes 9 at positions facing each other. The water pipe 9a and the optical fiber 9b are inserted into the space 10 of the motor chamber 7 through the plate-side through-hole 9 and then into the ring-side through-hole 9. These 9a and 9b are connected to the attachment 5 side.

【0024】図3に示されるように、モータ室7内には
動力伝達用シャフト11が回転可能に収容されている。
このシャフト11は装置の長さ方向に延びている。シャ
フト11の一端はプレート16の挿通孔2aに遊挿さ
れ、その他端はアタッチメント5の挿通孔5aに遊挿さ
れている。シャフト11の外周面と各々の挿通孔5a,
5aの内周面との間は、一定の大きさの空間Sが存在す
る。
As shown in FIG. 3, a power transmission shaft 11 is rotatably accommodated in the motor chamber 7.
This shaft 11 extends in the longitudinal direction of the device. One end of the shaft 11 is loosely inserted into the insertion hole 2 a of the plate 16, and the other end is loosely inserted into the insertion hole 5 a of the attachment 5. The outer peripheral surface of the shaft 11 and each of the insertion holes 5a,
There is a space S of a certain size between the inner peripheral surface of 5a.

【0025】動力伝達用シャフト11においてモータ室
7内にある領域には、ロータRが装着されている。以
下、ロータRについて説明を加える。動力伝達用シャフ
ト11の両端部には、それぞれ環状をなすブッシュ12
が固定されている。これらのブッシュ12の間には、界
磁マグネット13が保持されている。界磁マグネット1
3は、ここでは4つの永久磁石14によって構成されて
いる。4つの永久磁石14は、シャフト11の周囲にお
いて互いに隣接する磁極が異極となるように交互に、か
つ全体として円筒状となるように配置されている。
A rotor R is mounted in a region of the power transmission shaft 11 inside the motor chamber 7. Hereinafter, the rotor R will be described. Both ends of the power transmission shaft 11 are provided with annular bushes 12 respectively.
Has been fixed. A field magnet 13 is held between these bushes 12. Field magnet 1
3 is constituted by four permanent magnets 14 here. The four permanent magnets 14 are arranged alternately so that magnetic poles adjacent to each other around the shaft 11 have different polarities, and are arranged so as to be cylindrical as a whole.

【0026】図3に示されるように、各ブッシュ12の
対向側端面の外周部には、それぞれ嵌着段部15が環状
に切欠き形成されている。両ブッシュ12間には、ロー
タRの一部をなす筒状カバー2が嵌着されている。この
筒状カバー2によって界磁マグネット13の外周面が包
囲されかつ保護されている。筒状カバー2は筒状に形成
された部材であって、セラミックス焼結材料製(本実施
形態では炭化珪素焼結材料製)である。
As shown in FIG. 3, fitting step portions 15 are formed in the outer periphery of the opposing end surfaces of the bushes 12 in a ring shape. A cylindrical cover 2 forming a part of the rotor R is fitted between the bushes 12. The outer peripheral surface of the field magnet 13 is surrounded and protected by the cylindrical cover 2. The cylindrical cover 2 is a member formed in a cylindrical shape, and is made of a ceramic sintered material (in this embodiment, a silicon carbide sintered material).

【0027】両ブッシュ12の非対向側端面には、磁性
部材としての環状マグネット17a,17bがそれぞれ
固着されている。プレート16の嵌着段部18の内周面
には、環状マグネット17aに対向して同じく磁性部材
としての環状マグネット19aが嵌装されている。また
同様に、アタッチメント5に突設された取付け環条20
の内周面には、環状マグネット17bに対向して同じく
磁性部材としての環状マグネット19bが嵌装されてい
る。これらの2組の対向する環状マグネット17a,1
9a及び17b,19bは、同じ磁極同士が互いに向き
合うように配置されている。従って、対をなす環状マグ
ネット17a,19a同士は、磁気反発力により互いに
空間S1 を隔てて離間する。別の対をなす環状マグネッ
ト17b,19b同士についても同様である。これによ
り、動力伝達用シャフト11のスラスト方向の移動が規
制される。
Annular magnets 17a and 17b as magnetic members are fixed to the end faces of the bushes 12 that are not opposed to each other. An annular magnet 19a, also serving as a magnetic member, is fitted on the inner peripheral surface of the fitting step 18 of the plate 16 so as to face the annular magnet 17a. Similarly, a mounting ring 20 protruding from the attachment 5.
An annular magnet 19b, which is also a magnetic member, is fitted on the inner peripheral surface of the, facing the annular magnet 17b. These two sets of opposed annular magnets 17a, 1
9a and 17b, 19b are arranged such that the same magnetic poles face each other. Therefore, the paired annular magnets 17a and 19a are separated from each other by the magnetic repulsion with the space S1 therebetween. The same applies to another pair of annular magnets 17b and 19b. Thereby, the movement of the power transmission shaft 11 in the thrust direction is restricted.

【0028】この装置におけるロータRは、上記のよう
に動力伝達用シャフト11に対して、ブッシュ12、界
磁マグネット13、筒状カバー2及び環状マグネット1
7a,17bを一体的に固定することにより構成されて
いる。また、環状マグネット19a,19b及びそれら
に対向する環状マグネット17a,17bにより、スラ
スト磁気軸受けが構成されている。
The rotor R of this device is connected to the bush 12, the field magnet 13, the cylindrical cover 2, and the annular magnet 1 with respect to the power transmission shaft 11 as described above.
7a and 17b are integrally fixed. Further, the annular magnets 19a and 19b and the annular magnets 17a and 17b opposed thereto constitute a thrust magnetic bearing.

【0029】次に、この装置の備える静圧軸受けの具体
的構成について詳細に説明する。図1〜図3に示される
ように、この静圧軸受けは、回転体としての筒状カバー
2と、包囲部材1とを構成要素としている。包囲部材1
は筒状に形成された固定側部材(本実施形態では外径φ
13mm)であって、セラミックス焼結材料製(本実施形
態では炭化珪素焼結材料製)である。包囲部材1の一端
部は、プレート16の嵌着段部22により支持されてい
る。包囲部材1の他端部は、ケーシング21の取付け環
条29に形成された嵌着段部23により支持されてい
る。包囲部材1の内周面側には、前記ロータRが全体的
にかつ回転可能に収容されている。従って、ロータRの
一部である筒状カバー2の外周面と包囲部材1の内周面
とは所定間隔(即ち軸受け半径隙間)Cを隔てて対向す
る。なお、包囲部材1の内周面は、接触摺動性に優れた
周面となるように研磨加工されている。
Next, the specific structure of the hydrostatic bearing provided in this device will be described in detail. As shown in FIGS. 1 to 3, the static pressure bearing includes a cylindrical cover 2 as a rotating body and an enclosing member 1 as constituent elements. Surrounding member 1
Is a fixed-side member formed in a cylindrical shape (in this embodiment, the outer diameter φ
13 mm) and is made of a ceramic sintered material (in the present embodiment, made of a silicon carbide sintered material). One end of the surrounding member 1 is supported by the fitting step 22 of the plate 16. The other end of the surrounding member 1 is supported by a fitting step 23 formed on a mounting ring 29 of the casing 21. The rotor R is entirely and rotatably accommodated on the inner peripheral surface side of the surrounding member 1. Therefore, the outer peripheral surface of the cylindrical cover 2 which is a part of the rotor R and the inner peripheral surface of the surrounding member 1 are opposed to each other at a predetermined interval (that is, a bearing radial gap) C. In addition, the inner peripheral surface of the surrounding member 1 is polished so as to have a peripheral surface excellent in contact slidability.

【0030】図1において示される軸受け半径隙間C
は、3μm〜15μmに設定されることがよく、さらに
は5μm 〜14μm に設定されることがよく、特には8
μm〜12μmに設定されることがよい。前記のような
設定であると、負荷容量が大きくて剛性の高い静圧軸受
けとすることができるからである。従って、本実施形態
では前記隙間Cを8μm〜12μmに設定している。
The bearing radial gap C shown in FIG.
Is preferably set to 3 μm to 15 μm, more preferably 5 μm to 14 μm, and particularly preferably 8 μm to 14 μm.
It is preferable that the distance be set to μm to 12 μm. This is because with such a setting, a static pressure bearing having a large load capacity and high rigidity can be obtained. Therefore, in the present embodiment, the gap C is set to 8 μm to 12 μm.

【0031】図1に示されるように、包囲部材1には複
数(本実施形態では合計6個)の給気孔3が形成されて
いる。給気孔3は、包囲部材1の内周面と外周面とを連
通させている。各給気孔3は図示しないエアコンプレッ
サに連結されている。エアコンプレッサを作動させる
と、各給気孔3を介して動圧発生用の加圧空気が隙間C
に導入される。この加圧空気は包囲部材1と筒状カバー
2との間に動圧を発生させる。
As shown in FIG. 1, the surrounding member 1 is formed with a plurality of (in this embodiment, a total of six) air supply holes 3. The air supply hole 3 allows the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the surrounding member 1 to communicate with each other. Each air supply hole 3 is connected to an air compressor (not shown). When the air compressor is operated, the pressurized air for generating dynamic pressure flows through each air supply hole 3 into the gap C.
Will be introduced. This pressurized air generates a dynamic pressure between the surrounding member 1 and the cylindrical cover 2.

【0032】本実施形態では、前記給気孔3のうち3個
が1つの第1の給気孔列G1 を構成し、他の3個がそれ
とは別に第2の給気孔列G2 を構成している。これらの
列G1 ,G2 は、いずれも包囲部材1の周方向に沿った
ものとなっている。第1の給気孔列G1 は包囲部材1の
先端側に位置し、第2の給気孔列G2 は包囲部材1の基
端側に位置している。即ち、2つの給気孔列G1 ,G2
は、包囲部材1の2箇所において離間距離W1 を隔てる
ように離間して形成されている。給気列G1 ,G2 を構
成する3個の給気孔3は、包囲部材1を軸線方向に対し
て垂直に切ったとったときの円において、0°,120
°,240°の各位置にある。
In this embodiment, three of the air supply holes 3 constitute one first air supply hole array G1, and the other three air supply holes 3 separately form a second air supply hole array G2. . Each of these rows G1 and G2 extends along the circumferential direction of the surrounding member 1. The first air supply hole row G1 is located on the distal end side of the surrounding member 1, and the second air supply hole row G2 is located on the base end side of the surrounding member 1. That is, two air supply hole arrays G1, G2
Are formed at two places on the surrounding member 1 so as to be separated by a separation distance W1. The three air supply holes 3 constituting the air supply rows G1 and G2 are formed by a circle obtained by cutting the surrounding member 1 perpendicularly to the axial direction at 0 °, 120 °.
° and 240 °.

【0033】図1に示されるように、筒状カバー2はそ
の外周面に溝4を備えている。この溝4は円周溝4であ
って、筒状カバー2の外周面全体にわたって円環状に延
びるように形成されている。
As shown in FIG. 1, the cylindrical cover 2 has a groove 4 on its outer peripheral surface. The groove 4 is a circumferential groove 4 and is formed so as to extend annularly over the entire outer peripheral surface of the cylindrical cover 2.

【0034】円周溝4は、給気孔列G1 ,G2 の離間距
離W1 以上の幅W2 を持つように形成されている。円周
溝4の幅W2 の値は、離間距離W1 よりも若干大きい程
度(数mm大きい程度)であることが望ましい。円周溝4
の幅W1 を過度に広げすぎると、動圧の発生に供する対
向面の面積が相対的に低下し、荷重の負荷許容量が低下
するおそれがあるからである。そこで、給気孔列G1 ,
G2 の離間距離W1 が14mmである本実施形態では、円
周溝4の幅W2 を16mmに設定している。また、両給気
孔列G1 ,G2 はともに円周溝4に対向する位置に存在
している。
The circumferential groove 4 is formed so as to have a width W2 equal to or greater than the distance W1 between the air supply hole arrays G1 and G2. It is desirable that the value of the width W2 of the circumferential groove 4 is slightly larger (about several mm larger) than the separation distance W1. Circumferential groove 4
If the width W1 is excessively widened, the area of the facing surface used for generating the dynamic pressure is relatively reduced, and the allowable load of the load may be reduced. Therefore, the air supply hole array G1,
In the present embodiment in which the separation distance W1 of G2 is 14 mm, the width W2 of the circumferential groove 4 is set to 16 mm. Further, both of the supply hole arrays G1 and G2 are located at positions facing the circumferential groove 4.

【0035】ここで、円周溝4の深さは軸受け半径隙間
Cの0.5倍〜15倍に、さらには1倍〜10倍に、特
には1.5倍〜3倍に設定されていることがよい。円周
溝4が浅すぎると、加圧気体供給路として有効に機能し
なくなるおそれがあるからである。逆に、これが深すぎ
ると、円周溝4が静圧軸受けとしての機能を有さなくな
るからである。ちなみに、円周溝4の深さW2 の好適範
囲は、筒状カバー2及び包囲部材1の寸法等にもよる
が、一般には1μm 〜20μm 程度がよく、さらには3
μm 〜15μm 程度がよく、特には5μm 〜10μm 程
度がよい。
The depth of the circumferential groove 4 is set to 0.5 to 15 times, more preferably 1 to 10 times, particularly 1.5 to 3 times the bearing radial gap C. Good to be. If the circumferential groove 4 is too shallow, there is a possibility that the circumferential groove 4 may not function effectively as a pressurized gas supply passage. Conversely, if it is too deep, the circumferential groove 4 will not have a function as a hydrostatic bearing. Incidentally, the preferable range of the depth W2 of the circumferential groove 4 depends on the dimensions of the cylindrical cover 2 and the surrounding member 1 and the like, but is generally about 1 μm to 20 μm.
It is preferably about 15 to 15 μm, and particularly preferably about 5 to 10 μm.

【0036】本実施形態では、上記の事項に鑑みて円周
溝4の深さを7μmに設定することにより、円周溝4の
軸受け半径Cの値を約1.7倍にしている。この場合、
給気孔列G1 ,G2 がある領域については、本来の軸受
け半径隙間Cに比べて大きな軸受け半径C1 が見かけ上
確保される。部分的に広くなった領域の軸受け半径隙間
C1 は、本実施形態では15μm 〜19μm となる。
In this embodiment, in consideration of the above, the value of the bearing radius C of the circumferential groove 4 is set to about 1.7 times by setting the depth of the circumferential groove 4 to 7 μm. in this case,
In the region where the air supply hole arrays G1 and G2 are located, a bearing radius C1 larger than the original bearing radius gap C is apparently secured. In this embodiment, the bearing radius gap C1 in the partially widened region is 15 μm to 19 μm.

【0037】次に、このように構成された装置の動作に
ついて説明する。上記の静圧軸受けにおいてエアコンプ
レッサが駆動されると、3kg/cm2 〜5kg/cm2 程度の
加圧空気が各給気孔3に供給される。この加圧空気は各
給気孔3を通過して包囲部材1の内周面側に供給され
る。すると、加圧空気は円周溝4を通って筒状カバー2
の外周面全体に迅速に行き渡るとともに、軸受け半径隙
間C,C1 に確実に供給される。その結果、筒状カバー
2は包囲部材1に対して軸受け半径隙間C,C1 を隔て
て浮上するとともに、非接触状態でラジアル方向に支持
される。
Next, the operation of the thus configured apparatus will be described. When the air compressor is driven in the above hydrostatic bearings, 3kg / cm 2 ~5kg / cm 2 of about pressurized air is supplied to each air supply hole 3. The pressurized air passes through the air supply holes 3 and is supplied to the inner peripheral surface side of the surrounding member 1. Then, the pressurized air passes through the circumferential groove 4 and forms the cylindrical cover 2.
Swiftly spread over the entire outer peripheral surface of the bearing and is reliably supplied to the bearing radial gaps C and C1. As a result, the cylindrical cover 2 floats with respect to the surrounding member 1 with the bearing radial gaps C and C1 therebetween, and is supported in the radial direction in a non-contact state.

【0038】ところで、前記シャフトHSを支持するベ
アリングBには、メインテナンスとして定期的にオイル
が供給される。注油されたままのハンドピースHSを回
転駆動装置に接続すると、軸受け半径隙間C,C1 内に
オイルが侵入する場合がある。また、加圧空気と比較し
てオイルは粘性が大きいため、回転時に振動が発生する
などの不具合が起こりやすい。図6のグラフは、静圧軸
受けにオイルを注入したときの経過時間と振動値との関
係を示すものである。同グラフの横軸は経過時間(秒)
を表わし、縦軸は振動値(μp−p)を表わしている。
同グラフ中の一方の曲線は、円周溝4を有する本実施形
態の静圧軸受けのデータである。他方の曲線は、かかる
溝を有しない比較例(従来例)の静圧軸受け(軸受け半
径隙間C=10μmに設定したもの)のデータである。
そして、注油を行なった後に数時間放置したうえで、静
圧軸受けを起動させ、そのときの振動値を計測するとい
う試験を実施した。
By the way, oil is supplied to the bearing B supporting the shaft HS periodically as maintenance. If the lubricated handpiece HS is connected to a rotary drive, oil may enter the bearing radial gaps C and C1. In addition, since oil has a higher viscosity than pressurized air, problems such as generation of vibration during rotation are likely to occur. The graph of FIG. 6 shows the relationship between the elapsed time and the vibration value when oil is injected into the hydrostatic bearing. The horizontal axis of the graph is the elapsed time (seconds)
, And the vertical axis represents the vibration value (μp-p).
One curve in the graph is data of the hydrostatic bearing of the present embodiment having the circumferential groove 4. The other curve is data of a static pressure bearing (bearing radial gap C = 10 μm) of a comparative example (conventional example) having no such groove.
Then, after the lubrication was performed, the static pressure bearing was started after being left for several hours after the lubrication, and a test was performed to measure the vibration value at that time.

【0039】それによると、比較例では異常振動が発生
し、時間が経過しても正常状態には復帰しなかった。ま
た、振動値は2.5μp−p以上と高い値を示した。一
方、本実施形態では、起動後20秒程度で振動値が1.
0μp−p以下に安定することが確認された。
According to this, in the comparative example, abnormal vibration occurred, and did not return to the normal state even after a lapse of time. Further, the vibration value showed a high value of 2.5 μp-p or more. On the other hand, in the present embodiment, the vibration value becomes 1.
It was confirmed that the stability was 0 μp-p or less.

【0040】図5のグラフは、軸受けの回転数(rp
m)と負荷容量(kg)との関係を示している。本実施
形態で用いた静圧軸受けと、溝4を有しない軸受け半径
隙間Cが20μmの静圧軸受けを比較すると、回転体
(筒状カバー)2にラジアル負荷を与えた場合、200
00rpmでの負荷容量は約2倍になることが確認され
た。これは、軸受け半径隙間Cを小さくしたことにより
得られる動圧効果、及び加圧気体による静圧効果の両方
によるものである。
The graph of FIG. 5 shows the rotational speed (rpm) of the bearing.
m) and the load capacity (kg). Comparing the hydrostatic bearing used in the present embodiment with a hydrostatic bearing having no groove 4 and having a bearing radial gap C of 20 μm, when a radial load is applied to the rotating body (cylindrical cover) 2,
It was confirmed that the load capacity at 00 rpm was approximately doubled. This is due to both the dynamic pressure effect obtained by reducing the bearing radial gap C and the static pressure effect by pressurized gas.

【0041】さて、以下に本実施形態において特徴的な
作用効果を列挙する。 (イ)この装置の静圧軸受けでは、上記のような円周溝
4を配置したことを特徴とする。従って、動圧効果を有
効に利用するために軸受け半径隙間Cを15μm以下に
設定した場合でも、その円周溝4によって加圧気体が迅
速に案内される。このため、加圧気体が筒状カバー2及
び包囲部材1の周方向全体に行き渡る。その結果、筒状
カバー2の周囲における静圧分布が均一化され、ロータ
Rの偏心が防止される。
Now, the characteristic effects of this embodiment will be listed below. (A) The hydrostatic bearing of this device is characterized in that the above-described circumferential groove 4 is arranged. Therefore, even if the bearing radial gap C is set to 15 μm or less in order to effectively use the dynamic pressure effect, the pressurized gas is quickly guided by the circumferential groove 4. Therefore, the pressurized gas spreads over the entire circumferential direction of the cylindrical cover 2 and the surrounding member 1. As a result, the static pressure distribution around the cylindrical cover 2 is made uniform, and the eccentricity of the rotor R is prevented.

【0042】(ロ)この構成であると、回転数が低い場
合であっても充分な負荷容量が得られることから、軸受
けの特性が損なわれることもない。さらに、軸受け半径
C1が部分的に広くなった部分ができるため、水や油等
が侵入した場合の粘性抵抗による負荷の増加といった不
具合も起こらない。従って、この場合でも軸受け特性の
低下を来すことがなく、信頼性に優れたものとなる。な
お、加圧気体中に含まれる水や油等は加圧気体により軸
受け外部に放出されてしまう。
(B) With this configuration, a sufficient load capacity can be obtained even when the rotational speed is low, so that the characteristics of the bearing are not impaired. Further, since a portion where the bearing radius C1 is partially widened is formed, a problem such as an increase in load due to viscous resistance when water or oil or the like enters does not occur. Therefore, even in this case, the bearing characteristics do not deteriorate and the reliability is excellent. Note that water, oil, and the like contained in the pressurized gas are released to the outside of the bearing by the pressurized gas.

【0043】(ハ)この静圧軸受けは、オリフィス絞り
の形成が不要な構造となっている。そのため、従来とは
異なり、製作が困難になるということもない。 (ニ)本実施形態では、包囲部材1内に配置される筒状
カバー2の外周面側のみに円周溝4を設けている。従っ
て、簡単に溝加工を施すことにより精度の高い円周溝4
を加工形成することができ、製作の容易化を図ることが
できる。
(C) This static pressure bearing has a structure that does not require the formation of an orifice throttle. Therefore, unlike the conventional case, the production does not become difficult. (D) In the present embodiment, the circumferential groove 4 is provided only on the outer peripheral surface side of the cylindrical cover 2 disposed in the surrounding member 1. Therefore, the circumferential groove 4 having high accuracy can be formed by simply performing the groove processing.
Can be formed and the production can be facilitated.

【0044】(ホ)この静圧軸受けでは、筒状カバー2
が包囲部材1に対してどのような位置に偏心した場合で
あっても次のようになる。即ち、偏心の結果軸受け半径
隙間Cが最も狭くなる部位に対し、周面全体にわたって
延びる円周溝4を介して常にかつ迅速に加圧気体が案内
供給される。そのため、仮に筒状カバー2が偏心した場
合でも、その筒状カバー2は偏心位置から中心位置へと
常に確実に復帰することができる。
(E) In this static pressure bearing, the cylindrical cover 2
Is eccentric with respect to the surrounding member 1 in any position. In other words, the pressurized gas is always and quickly guided and supplied to the portion where the bearing radial gap C becomes the narrowest as a result of the eccentricity, through the circumferential groove 4 extending over the entire peripheral surface. Therefore, even if the tubular cover 2 is eccentric, the tubular cover 2 can always reliably return from the eccentric position to the center position.

【0045】(ヘ)この静圧軸受けでは、包囲部材1及
び筒状カバー2がともに炭化珪素焼結材料からなる。従
って、一方のみがセラミックスである場合に比べて、摺
動に強くなるとともに機械的強度も高くなる。そのた
め、軸受け特性をよりいっそう向上することができる。
(F) In this hydrostatic bearing, the surrounding member 1 and the cylindrical cover 2 are both made of a silicon carbide sintered material. Therefore, compared to the case where only one is made of ceramics, it is more resistant to sliding and has higher mechanical strength. Therefore, the bearing characteristics can be further improved.

【0046】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことはなく、例えば次のような形態に変更することが可
能である。 ◎ 回転体である筒状カバー2の外周面側のみに円周溝
4を設けた実施形態の構成に代え、包囲部材1の内周面
側のみに円周溝4を設けてもよい。また、包囲部材1及
び筒状カバー2の両方に円周溝4を設けてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, but can be changed to, for example, the following forms. The circumferential groove 4 may be provided only on the inner circumferential surface side of the surrounding member 1 instead of the configuration of the embodiment in which the circumferential groove 4 is provided only on the outer circumferential surface side of the cylindrical cover 2 which is a rotating body. Further, the circumferential groove 4 may be provided in both the surrounding member 1 and the cylindrical cover 2.

【0047】◎ 回転体である筒状カバー2の外周面に
円周溝4を円環状に(連続的)に形成した実施形態の構
成に代え、例えば所定長さで区切られた円弧状の溝4を
周方向に沿って延びるように1つまたは複数形成するよ
うにしてもよい。
In place of the configuration of the embodiment in which the circumferential groove 4 is formed annularly (continuously) on the outer peripheral surface of the cylindrical cover 2 which is a rotating body, for example, an arc-shaped groove divided by a predetermined length One or a plurality of 4 may be formed so as to extend along the circumferential direction.

【0048】◎ 包囲部材1や筒状カバー2の材料とな
るセラミックス焼結材料は必ずしも炭化珪素焼結材料で
なくてもよい。例えば、窒化ほう素、アルミナ、窒化ア
ルミニウム、窒化珪素、窒化ほう素などの各種焼結材料
であってもよい。また、セラミックスの代わりに金属材
料を選択することも可能である。
The ceramic sintered material used as the material of the surrounding member 1 and the cylindrical cover 2 is not necessarily a silicon carbide sintered material. For example, various sintered materials such as boron nitride, alumina, aluminum nitride, silicon nitride, and boron nitride may be used. It is also possible to select a metal material instead of ceramics.

【0049】◎ 給気孔4は3個×2列に限定されるこ
とはない。例えば、1つの給気孔列G1 ,G2 に属する
給気孔4の数を2個としたり、逆に4個,5個,6個…
にしてもよい。また、給気孔列G1 ,G2 は2列に限ら
ず、3列以上にしてそれらを互いに離間配置してもよ
い。例えば、3列とした場合、回転体である筒状カバー
2の外周面及び包囲部材1の内周面のうちの少なくとも
いずれかには、給気孔列のうち両端に位置するもの同士
の離間距離以上の幅を持った溝4を周方向に沿って配置
すればよい。
The number of the air supply holes 4 is not limited to 3 × 2 rows. For example, the number of the air supply holes 4 belonging to one air supply hole array G1, G2 is set to two, or conversely, four, five, six,.
It may be. In addition, the number of air supply holes G1, G2 is not limited to two, but may be three or more, and they may be spaced from each other. For example, when three rows are provided, at least one of the outer peripheral surface of the cylindrical cover 2 which is a rotating body and the inner peripheral surface of the surrounding member 1 has a separation distance between the air supply hole rows located at both ends. The groove 4 having the above width may be arranged along the circumferential direction.

【0050】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される
技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 (1) 回転体と、この回転体を回転可能に支持する包
囲部材と、両者間に静圧発生用の加圧気体を導入すべく
前記包囲部材に形成された給気孔とを備え、前記回転体
と前記包囲部材との間に発生する動圧によって同回転体
がラジアル支持される静圧軸受けであって、複数の給気
孔からなる給気孔列を前記包囲部材の複数箇所に互いに
離間して形成し、かつ前記回転体の外周面及び前記包囲
部材の内周面のうちの少なくともいずれかに、前記複数
の給気孔列のうち両端に位置するもの同士の離間距離以
上の幅を持った溝を周方向に沿って配置したことを特徴
とする静圧軸受け。この構成であると、動圧効果による
負荷容量の向上が図れ、かつ水及び油等の侵入に対する
影響が少なくて信頼性にも優れた静圧軸受けを提供する
ことができる。
Here, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the above-described embodiments are listed below together with their effects. (1) a rotating body, a surrounding member rotatably supporting the rotating body, and an air supply hole formed in the surrounding member to introduce a pressurized gas for generating a static pressure between the rotating body and the rotating body; A hydrostatic bearing in which the rotating body is radially supported by a dynamic pressure generated between the body and the surrounding member, wherein a row of air supply holes including a plurality of air supply holes is separated from each other at a plurality of locations of the surrounding member. A groove formed and formed on at least one of the outer peripheral surface of the rotating body and the inner peripheral surface of the surrounding member, and having a width equal to or greater than a separation distance between those located at both ends of the plurality of air supply hole arrays. A hydrostatic bearing, wherein are arranged along the circumferential direction. With this configuration, it is possible to provide a static pressure bearing that can improve the load capacity due to the dynamic pressure effect, has little influence on intrusion of water and oil, and is excellent in reliability.

【0051】(2) 請求項1乃至4,技術的思想1の
いずれか1項において、前記回転体及び前記包囲部材は
ともにセラミックスであることを特徴とする静圧軸受
け。この構成であると、一方のみがセラミックスである
場合に比べて摺動に強くなるため、軸受け特性をより向
上することができる。
(2) The hydrostatic bearing according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotating body and the surrounding member are both ceramics. With this configuration, the bearing is more resistant to sliding than when only one is made of ceramics, so that the bearing characteristics can be further improved.

【0052】(3) 請求項1乃至4,技術的思想1の
いずれか1項において、前記回転体及び前記包囲部材は
ともに炭化珪素焼結材料からなることを特徴とする静圧
軸受け。この構成であると、一方のみがセラミックスで
ある場合に比べて摺動に強くなるとともに機械的強度も
高くなるため、軸受け特性をよりいっそう向上すること
ができる。
(3) The hydrostatic bearing according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotating body and the surrounding member are both made of a silicon carbide sintered material. With this configuration, compared to the case where only one is made of ceramics, the sliding resistance is higher and the mechanical strength is higher, so that the bearing characteristics can be further improved.

【0053】(4) 請求項1乃至5,技術的思想1乃
至3のいずれか1項において、前記溝は前記回転体の外
周面側のみに配置されていることを特徴とする静圧軸受
け。この構成であると、簡単に溝加工を施すことにより
精度の高い溝を加工形成することができ、製作の容易化
を図ることができる。
(4) The hydrostatic bearing according to any one of claims 1 to 5, wherein the groove is arranged only on the outer peripheral surface side of the rotating body. With this configuration, it is possible to form a groove with high precision by simply performing the groove processing, and it is possible to facilitate the production.

【0054】(5) ケーシングと、そのケーシングに
回転可能に収容されたシャフトと、同シャフトと一体回
転すべく前記ケーシング内に収容されたロータと、その
ロータをラジアル支持する請求項1乃至5,技術的思想
1乃至3のいずれか1項に記載の静圧軸受けとを備えた
歯科用回転駆動装置。
(5) The casing, a shaft rotatably housed in the casing, a rotor housed in the casing so as to rotate integrally with the shaft, and a radial support for the rotor. A dental rotary drive device comprising the hydrostatic bearing according to any one of the technical ideas 1 to 3.

【0055】なお、本明細書中において使用した技術用
語を次のように定義する。「セラミックス焼結材料:
炭化珪素、窒化ほう素、アルミナ、窒化アルミニウム、
窒化珪素、窒化ほう素などの焼結材料をいう。」
The technical terms used in this specification are defined as follows. "Sintered ceramic materials:
Silicon carbide, boron nitride, alumina, aluminum nitride,
It refers to a sintered material such as silicon nitride or boron nitride. "

【0056】[0056]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜5に記
載の発明によれば、動圧効果による負荷容量の向上が図
れ、かつ水及び油等の侵入に対する影響が少なくて信頼
性にも優れた静圧軸受けを提供することができる。
As described in detail above, according to the first to fifth aspects of the present invention, the load capacity can be improved by the dynamic pressure effect, and the influence on the intrusion of water, oil and the like is small, and the reliability is improved. Thus, an excellent static pressure bearing can be provided.

【0057】請求項2に記載の発明によれば、負荷容量
が大きくて剛性の高いものとすることができる。請求項
3に記載の発明によれば、静圧軸受けとして機能を有し
かつ加圧気体供給路として充分な大きさの溝とすること
ができるため、軸受け特性のよりいっそうの向上が図ら
れる。
According to the second aspect of the invention, the load capacity is large and the rigidity is high. According to the third aspect of the present invention, a groove having a function as a static pressure bearing and having a sufficient size as a pressurized gas supply passage can be obtained, so that the bearing characteristics can be further improved.

【0058】請求項4に記載の発明によれば、偏心時に
回転体が中心位置へ常に確実に復帰することができ、か
つ加圧気体が回転体及び包囲部材の周方向全体に確実に
行き渡るため、軸受け特性のよりいっそうの向上を図る
ことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the rotator can always return to the center position at the time of eccentricity, and the pressurized gas can reliably spread over the entire circumferential direction of the rotator and the surrounding member. Thus, the bearing characteristics can be further improved.

【0059】請求項5に記載の発明によれば、摺動に対
して強くなるため、軸受け特性のさらなる向上を図るこ
とができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the bearing is resistant to sliding, the bearing characteristics can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は本発明を具体化した一実施形態の静圧
軸受け体の側断面、(b)は同じくその正断面図。
FIG. 1A is a side sectional view of a hydrostatic bearing according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a front sectional view thereof.

【図2】実施形態の歯科用回転駆動装置を示す側面図。FIG. 2 is a side view showing the dental rotary drive device of the embodiment.

【図3】実施形態の歯科用回転駆動装置を示す正断面
図。
FIG. 3 is a front sectional view showing the dental rotary drive device of the embodiment.

【図4】静圧軸受けの軸受け半径隙間と負荷容量との関
係を示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a bearing radial gap of a hydrostatic bearing and a load capacity.

【図5】静圧軸受けの回転数と負荷容量との関係を示す
グラフ。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between the number of rotations of a hydrostatic bearing and a load capacity.

【図6】静圧軸受けに対してオイルを注入した時の経過
時間と振値動との関係を示すグラフ。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between elapsed time and vibration value when oil is injected into a hydrostatic bearing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…包囲部材、2…回転体としての筒状カバー、3…給
気孔、4…溝としての円周溝、5…アタッチメント、5
a…挿通孔、5b…通路、6…パッキング、7…モータ
室、8…空気流入孔、9…透孔、9a…水用配管、9b
…照明用光ファイバー、10…空間部、11…動力伝達
用シャフト、12…ブッシュ、13…界磁マグネット、
14…永久磁石、15,18,22,23…嵌着段部、
16…プレート、17a,17b,19a,19b…磁
性部材としての環状マグネット、20,29…取付け環
条、21…ケーシング、26…Oリング、28…コネク
タピン、C…軸受け半径隙間、C1 …広くなった部分の
軸受け半径隙間、H…ハンドピース、HS…ハンドピー
ス側シャフト、P…係止部材、R…ロータ、G1 ,G2
…給気孔列、W1 …給気孔列の離間距離、W2 …溝の
幅。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Surrounding member, 2 ... Cylindrical cover as a rotating body, 3 ... Air supply hole, 4 ... Circumferential groove as groove, 5 ... Attachment, 5
a: insertion hole, 5b: passage, 6: packing, 7: motor chamber, 8: air inlet hole, 9: through hole, 9a: water pipe, 9b
... lighting optical fiber, 10 ... space, 11 ... power transmission shaft, 12 ... bush, 13 ... field magnet,
14: permanent magnet, 15, 18, 22, 23: fitting step
Reference numeral 16: plate, 17a, 17b, 19a, 19b: annular magnet as a magnetic member, 20, 29: mounting ring, 21: casing, 26: O-ring, 28: connector pin, C: bearing radial gap, C1: wide H: Handpiece, HS: Handpiece-side shaft, P: Locking member, R: Rotor, G1, G2
... air supply hole array, W1 ... separation distance of air supply hole array, W2 ... groove width.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回転体と、この回転体を回転可能に支持す
る包囲部材と、両者間に静圧発生用の加圧気体を導入す
べく前記包囲部材に形成された給気孔とを備え、前記回
転体と前記包囲部材との間に発生する動圧によって同回
転体がラジアル支持される静圧軸受けであって、 複数の給気孔からなる給気孔列を前記包囲部材の2箇所
に離間して形成し、かつ前記回転体の外周面及び前記包
囲部材の内周面のうちの少なくともいずれかに、前記給
気孔列の離間距離以上の幅を持った溝を周方向に沿って
配置したことを特徴とする静圧軸受け。
A rotating member, a surrounding member rotatably supporting the rotating member, and an air supply hole formed in the surrounding member to introduce a pressurized gas for generating a static pressure between the rotating member and a surrounding member; A static pressure bearing in which the rotating body is radially supported by dynamic pressure generated between the rotating body and the surrounding member, wherein an air supply hole array including a plurality of air supply holes is separated at two locations of the surrounding member. And at least one of the outer peripheral surface of the rotating body and the inner peripheral surface of the surrounding member, a groove having a width equal to or greater than the separation distance of the air supply hole array is arranged along the circumferential direction. Hydrostatic bearing characterized by the following.
【請求項2】前記静圧軸受けの軸受け半径隙間は3μm
〜15μmであることを特徴とする請求項1に記載の静
圧軸受け。
2. A bearing radial gap of the hydrostatic bearing is 3 μm.
The hydrostatic bearing according to claim 1, wherein the diameter of the hydrostatic bearing is in the range of 15 to 15 m.
【請求項3】前記溝の深さは軸受け半径隙間の1倍〜1
0倍であることを特徴とする請求項1または2に記載の
静圧軸受け。
3. The depth of the groove is 1 to 1 times the bearing radial gap.
The hydrostatic bearing according to claim 1, wherein the hydrostatic bearing is 0 times.
【請求項4】前記溝は周面全体にわたって延びる円周溝
であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項
に記載の静圧軸受け。
4. The hydrostatic bearing according to claim 1, wherein said groove is a circumferential groove extending over the entire peripheral surface.
【請求項5】前記回転体及び前記包囲部材のうちの少な
くとも一方はセラミックスであることを特徴とする請求
項1乃至4のいずれか1項に記載の静圧軸受け。
5. The hydrostatic bearing according to claim 1, wherein at least one of the rotating body and the surrounding member is made of ceramic.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103909469A (en) * 2014-04-25 2014-07-09 湖大海捷(湖南)工程技术研究有限公司 Thin-film restrictor hybrid bearing for roll grinder grinding wheel spindle
CN104595360A (en) * 2015-01-15 2015-05-06 同济大学 Hydrostatic bearing system

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