JPS5830525A - 動圧流体軸受装置 - Google Patents
動圧流体軸受装置Info
- Publication number
- JPS5830525A JPS5830525A JP12818381A JP12818381A JPS5830525A JP S5830525 A JPS5830525 A JP S5830525A JP 12818381 A JP12818381 A JP 12818381A JP 12818381 A JP12818381 A JP 12818381A JP S5830525 A JPS5830525 A JP S5830525A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- shaft body
- bearing device
- lubricant
- bearing surface
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
- F16C17/22—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with arrangements compensating for thermal expansion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は高精度な回転部分に用いられる軸受装置の改
良に関するものである。
良に関するものである。
従来から音響機器や映像機器などにひろく用いられてい
る軸受装置は例えば第１図に示すように支持部材ｌの内
周面に設けたラジアル軸受面２１を壱するラジアル部材
２と前記支持部材１の底面に回転０４７ｈｊ、正時にお
いて軸体５を支持するための軸体４と・保持した平板状
のスラスト軸受面３１をもったスラスト部材３が固定さ
れており、前記軸体５と潤滑剤を介して共働する前記ラ
ジアル軸受面２１およびスラスト軸受面３１と前記軸体
５の外周面のいずれか一方又は双方に動圧発生用のみぞ
が設けられ、前記軸体５０回転によって油、グリース、
水、空気などの潤滑剤に動圧力を発生させて前記軸体５
を支承するようになっているが、最近は使用される前記
機器類の性能向上が著しく、特に使用される温度範囲が
ひろくなり、例えば６０”を超えるような温度範囲内に
おいて使用されるため、温度膨張により内部寸法が変化
し軸受の負荷容量や回転トルクなどの性質に問題が多く
なり、ひろい温度変化に対して何等かの根本対策が強く
求められていた。
る軸受装置は例えば第１図に示すように支持部材ｌの内
周面に設けたラジアル軸受面２１を壱するラジアル部材
２と前記支持部材１の底面に回転０４７ｈｊ、正時にお
いて軸体５を支持するための軸体４と・保持した平板状
のスラスト軸受面３１をもったスラスト部材３が固定さ
れており、前記軸体５と潤滑剤を介して共働する前記ラ
ジアル軸受面２１およびスラスト軸受面３１と前記軸体
５の外周面のいずれか一方又は双方に動圧発生用のみぞ
が設けられ、前記軸体５０回転によって油、グリース、
水、空気などの潤滑剤に動圧力を発生させて前記軸体５
を支承するようになっているが、最近は使用される前記
機器類の性能向上が著しく、特に使用される温度範囲が
ひろくなり、例えば６０”を超えるような温度範囲内に
おいて使用されるため、温度膨張により内部寸法が変化
し軸受の負荷容量や回転トルクなどの性質に問題が多く
なり、ひろい温度変化に対して何等かの根本対策が強く
求められていた。
この発明は従来品のもつ前述のごとき問題点を解決し、
ひろい温度範囲に対しても安定して優れた性能を発揮す
る軸受装置を提供するものである次にこの発明による軸
受装置を第１図および第２図に示した代表的な実施例に
ついて説明するとの第１実施例は構造上は従来品と全く
同一であるので、第１図による構造および符号の説明は
省略して第２図の符号を説明すると、符号１は支持部材
、２はラジアル部材、３はスラスト部材、２１はラジア
ル軸受面、 ３１はスラスト軸受面、５は軸体、５１は
軸体５のスラスト軸受面、６は循環孔である。
ひろい温度範囲に対しても安定して優れた性能を発揮す
る軸受装置を提供するものである次にこの発明による軸
受装置を第１図および第２図に示した代表的な実施例に
ついて説明するとの第１実施例は構造上は従来品と全く
同一であるので、第１図による構造および符号の説明は
省略して第２図の符号を説明すると、符号１は支持部材
、２はラジアル部材、３はスラスト部材、２１はラジア
ル軸受面、 ３１はスラスト軸受面、５は軸体、５１は
軸体５のスラスト軸受面、６は循環孔である。
先ず第１図に示したこの発明の第１実施例について説明
すると、この発明の従来品と異る点はラジアル部材２を
形成する材質の線膨張係数が軸体５の材質の線膨張係数
に対して等しいか又は小さい値をもった材質によって形
成されている点であり、この実施例においてはラジアル
部材２を形成す−る材質は、軸体５の材質である軸受鋼
と全く同一の軸受鋼によって形成されている。
すると、この発明の従来品と異る点はラジアル部材２を
形成する材質の線膨張係数が軸体５の材質の線膨張係数
に対して等しいか又は小さい値をもった材質によって形
成されている点であり、この実施例においてはラジアル
部材２を形成す−る材質は、軸体５の材質である軸受鋼
と全く同一の軸受鋼によって形成されている。
用されでいる。
第２図はこの発明の第２実施例を示したもので、外周面
が円筒状で一端に部分球面状のスラスト軸受面りを声す
る軸体′５が、支持部材ｌの内周面に設けた２個のラジ
アル軸受面２１，２１と該ラジアル軸受面２１のうち支
持部材ｌｆ）底面１１に近接した軸受面の一部に圧入さ
れた円筒状のスラスト部材３の平面のスラスト軸受面３
１によって支持されており、前記ラジアル軸受面２１と
潤滑剤を介して共働する前記軸体５の外周７ＭＫは動圧
発生用のみぞが設けられている。
が円筒状で一端に部分球面状のスラスト軸受面りを声す
る軸体′５が、支持部材ｌの内周面に設けた２個のラジ
アル軸受面２１，２１と該ラジアル軸受面２１のうち支
持部材ｌｆ）底面１１に近接した軸受面の一部に圧入さ
れた円筒状のスラスト部材３の平面のスラスト軸受面３
１によって支持されており、前記ラジアル軸受面２１と
潤滑剤を介して共働する前記軸体５の外周７ＭＫは動圧
発生用のみぞが設けられている。
又前記軸体５の一端の部分球面状のスラスト軸受面５１
の頂点から、前記軸体５の外周面の一部で前記スラスト
軸受面３１を底面とし、前記ラジアル軸受面２１とによ
って形成される、底面のついた円筒孔状の内部に位置す
る部分の外周面と連通ずる前記潤滑剤の循環孔６が設け
られており、軸体５の回転に・、１−る潤滑剤の動圧力
の発生によって潤滑剤は軸体７５を浮上させながら前記
循環孔６を通つ２実施例においてもラジアル部材２．２
を形成する材質と軸体、５の材質とは全く同一の不銹鋼
によって形成されており、潤滑剤も第１実施例と同様に
シリコン油をベースとし二硫化モリブデンを少量混入し
た稠度番号１以下の粘度のグリースが使用されている。
の頂点から、前記軸体５の外周面の一部で前記スラスト
軸受面３１を底面とし、前記ラジアル軸受面２１とによ
って形成される、底面のついた円筒孔状の内部に位置す
る部分の外周面と連通ずる前記潤滑剤の循環孔６が設け
られており、軸体５の回転に・、１−る潤滑剤の動圧力
の発生によって潤滑剤は軸体７５を浮上させながら前記
循環孔６を通つ２実施例においてもラジアル部材２．２
を形成する材質と軸体、５の材質とは全く同一の不銹鋼
によって形成されており、潤滑剤も第１実施例と同様に
シリコン油をベースとし二硫化モリブデンを少量混入し
た稠度番号１以下の粘度のグリースが使用されている。
一般にこつ形式の動圧流体軸受゛においては、軸受の摩
擦トルクＴおよび負荷容量Ｆは同一の軸受永一定の回転
数で使用する場合には、潤滑剤としての流体の粘度をン
、軸受の半径方向すきまなΔＲとすると、ＴおよびＦは
それぞれ の関係式で表わされるので、ひろい温度範囲にわび軸受
の半径すきまΔＲをひろい温度範囲にわたって一部にす
ることが極めて有効であることが判る。
擦トルクＴおよび負荷容量Ｆは同一の軸受永一定の回転
数で使用する場合には、潤滑剤としての流体の粘度をン
、軸受の半径方向すきまなΔＲとすると、ＴおよびＦは
それぞれ の関係式で表わされるので、ひろい温度範囲にわび軸受
の半径すきまΔＲをひろい温度範囲にわたって一部にす
ることが極めて有効であることが判る。
然るに従来一般に用いられているように、軸体の材質を
軸受鋼などの鉄系ρ鋼材ζ・ラジアル部材を銅などの非
鉄の金属で形成した場合においては、線膨張係数は銅系
のラジアル部材の方が大きいので、温度が高くなると軸
体の膨張よりもラジアル部材の膨張の方が大となり、軸
受の半径方向すきまΔＲは大きくなる。
軸受鋼などの鉄系ρ鋼材ζ・ラジアル部材を銅などの非
鉄の金属で形成した場合においては、線膨張係数は銅系
のラジアル部材の方が大きいので、温度が高くなると軸
体の膨張よりもラジアル部材の膨張の方が大となり、軸
受の半径方向すきまΔＲは大きくなる。
又高温の領域では潤滑剤の粘度での値は小さくなるので
、■および０式から摩擦トルクＴおよび負荷容量Ｆは小
さくなり特に半径すきま△やの２乗に逆比例の関係にあ
る負荷容量Ｆは急激に低下することになり甚だ不都合で
ある。
、■および０式から摩擦トルクＴおよび負荷容量Ｆは小
さくなり特に半径すきま△やの２乗に逆比例の関係にあ
る負荷容量Ｆは急激に低下することになり甚だ不都合で
ある。
この対策としては予め、高度領域における粘度が不足し
ない上うな粘度の高い潤滑剤を使用することも考えられ
るが、′この方法は低温゛の領域における粘度ンが高く
なる一方、ΔＲは小さくなるので０式から摩擦トルクＴ
が大きくなりモータの容′前述の０式から判るように、
半径方向すきま八Ｒおよび粘度 を一定に保つこと、即
ち温度が変化しても軸受の半径方向すきま△Ｒと粘度で
か変化しないようにするか、又は粘度でか多少変化して
も其の分に見合う分だけ逆方向にΔ几が変化するように
すれば良いことが判る。
ない上うな粘度の高い潤滑剤を使用することも考えられ
るが、′この方法は低温゛の領域における粘度ンが高く
なる一方、ΔＲは小さくなるので０式から摩擦トルクＴ
が大きくなりモータの容′前述の０式から判るように、
半径方向すきま八Ｒおよび粘度 を一定に保つこと、即
ち温度が変化しても軸受の半径方向すきま△Ｒと粘度で
か変化しないようにするか、又は粘度でか多少変化して
も其の分に見合う分だけ逆方向にΔ几が変化するように
すれば良いことが判る。
上記の解析からこの発明では、前記軸体５と前記ラジア
ル部材２を形成するそれぞれの材質の線膨張係数を全く
同一にするか、又は前記ラジアル部材の線膨張係数の方
が小さい材質を選んで形成するように構成されており、
一方前述のように■および０式から潤滑剤の粘□度２を
ひろい温度範囲にわたって、出来るｋけ一定に保つこと
が性能の安定性に対して非常に重要な要因であるので、
粘度２の安定した潤滑剤を求めて多方面からの検討およ
び負荷・容量Ｆの安定がはかれることが判明しており゛
、きちに動圧流体軸受としては前記軸体５とラジアル受
面２１との極く小さい軸受の半径方向すきまΔＲに潤滑
剤を流入させるのに最適な潤滑油の粘度には限界があり
、前記グリースの粘度は稠度番号１以下でないと極く僅
かな半径方向すきまへＲＫグリースを流入させることは
困難であることが確認されている。
ル部材２を形成するそれぞれの材質の線膨張係数を全く
同一にするか、又は前記ラジアル部材の線膨張係数の方
が小さい材質を選んで形成するように構成されており、
一方前述のように■および０式から潤滑剤の粘□度２を
ひろい温度範囲にわたって、出来るｋけ一定に保つこと
が性能の安定性に対して非常に重要な要因であるので、
粘度２の安定した潤滑剤を求めて多方面からの検討およ
び負荷・容量Ｆの安定がはかれることが判明しており゛
、きちに動圧流体軸受としては前記軸体５とラジアル受
面２１との極く小さい軸受の半径方向すきまΔＲに潤滑
剤を流入させるのに最適な潤滑油の粘度には限界があり
、前記グリースの粘度は稠度番号１以下でないと極く僅
かな半径方向すきまへＲＫグリースを流入させることは
困難であることが確認されている。
また笛２図の実施例のように、軸受の静止時および低速
回転時には軸体５のスラスト軸受面５１とスラスト部材
３のメラスト受面３１とが、環状の接触面で高い接触面
圧で接触する場合には境界飼渭性の比較的よくないシリ
コン油をベースオイルとしたグリースでは起動トルクが
大きくなる欠点があった。
回転時には軸体５のスラスト軸受面５１とスラスト部材
３のメラスト受面３１とが、環状の接触面で高い接触面
圧で接触する場合には境界飼渭性の比較的よくないシリ
コン油をベースオイルとしたグリースでは起動トルクが
大きくなる欠点があった。
そ、こで高い接触面圧のもとですべり摩擦を減少させる
のに効果のある二硫化モリブデンを少量混入することに
より、シリコングリースの場合でも軸受の起動特性を大
幅に改良出来ることが判！し、実験例では起動トルクを
３Ａに減少させるととト軸受部の性能を前層に入れると
、この発明の軸受装置に最も適した潤滑剤は軸受の温度
特性と流入特性の改良をはかった、前記シリコン油をペ
ースにした稠度番号１以下のグリースに軸受起動特性の
改良をはかるための二硫化モリブデンを少量混入したも
のが潤滑剤としては最適であることが寮験によって確認
されている。
のに効果のある二硫化モリブデンを少量混入することに
より、シリコングリースの場合でも軸受の起動特性を大
幅に改良出来ることが判！し、実験例では起動トルクを
３Ａに減少させるととト軸受部の性能を前層に入れると
、この発明の軸受装置に最も適した潤滑剤は軸受の温度
特性と流入特性の改良をはかった、前記シリコン油をペ
ースにした稠度番号１以下のグリースに軸受起動特性の
改良をはかるための二硫化モリブデンを少量混入したも
のが潤滑剤としては最適であることが寮験によって確認
されている。
以上述べたようにこの発明による動圧軸受装置にあって
は、数理的な解析によりラジアル部材および軸体を形成
する材質を従来とは異った観点から選定することによっ
て、ひろい温度範囲に対しても摩擦トルク、負荷容量な
どが殆んど変化しない安定した性能を確保することが出
来るので、理想に近い軸受装置が得られる。
は、数理的な解析によりラジアル部材および軸体を形成
する材質を従来とは異った観点から選定することによっ
て、ひろい温度範囲に対しても摩擦トルク、負荷容量な
どが殆んど変化しない安定した性能を確保することが出
来るので、理想に近い軸受装置が得られる。
なおこの実施例では軸体５を支持するラジアル部材２お
よびスラスト部材３は、支持部材１とは第１図は従来用
いられている軸受装置およびこの発明による軸受装置の
第１実施例の要部の断面図、第２図はこの発明による軸
受装置の第２実施例の狭部の断面図である。
よびスラスト部材３は、支持部材１とは第１図は従来用
いられている軸受装置およびこの発明による軸受装置の
第１実施例の要部の断面図、第２図はこの発明による軸
受装置の第２実施例の狭部の断面図である。
図中符号１は支持部材、２はラジアル部材、３はスラス
ト部材、４は球体、５は軸体、６は循環孔である。
ト部材、４は球体、５は軸体、６は循環孔である。
特許出願人 日本精工株式会社
慕２図
７−５
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）軸体と潤滑剤を介して共働する軸受面とのいずれ
か一方久は双方に動圧発生用みぞを有する動圧軸受装置
において、前記軸受面の材質を線膨張係数が前記軸体の
材質の線膨張係数に対して等しいか又は小さい材質によ
って形成したことを特徴とする動圧流体軸受装置。 ′（２、特許請求の範囲第１項において、軸体および軸
受面を形成する材質が軸受鋼である動圧流体軸受装置１ （３）特許請求の範囲第１項において、軸体および軸受
面を形成する材質が不銹鋼である動圧流体軸受装置。 （４）特許請求の範囲第１項、第２項および第３項にお
いて、潤滑剤がシリコン油をベースオイルとしたグリー
スに二硫化モリブデンを混入した稠度番号１号以下グリ
ースである動圧流体軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12818381A JPS5830525A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 動圧流体軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12818381A JPS5830525A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 動圧流体軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5830525A true JPS5830525A (ja) | 1983-02-23 |
Family
ID=14978481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12818381A Pending JPS5830525A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 動圧流体軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830525A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60242313A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-02 | Kubota Ltd | 移動体の自動走行装置 |
| JPS6166119A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-04 | Sotsukishiya:Kk | 船台位置決め方法 |
| JPS61120913A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-09 | Shipbuild Res Assoc Japan | 船舶位置確認方法 |
| US4596474A (en) * | 1984-06-13 | 1986-06-24 | U.S. Philips Corporation | Bearing system comprising two facing hydrodynamic bearings |
| JPS61186812A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-20 | Sotsukishiya:Kk | 船台位置決め方法 |
| JPH01141221A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体スラスト軸受 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4840615A (ja) * | 1971-09-23 | 1973-06-14 |
-
1981
- 1981-08-18 JP JP12818381A patent/JPS5830525A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4840615A (ja) * | 1971-09-23 | 1973-06-14 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS60242313A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-02 | Kubota Ltd | 移動体の自動走行装置 |
| JPH0327049B2 (ja) * | 1984-05-16 | 1991-04-12 | Kubota Kk | |
| US4596474A (en) * | 1984-06-13 | 1986-06-24 | U.S. Philips Corporation | Bearing system comprising two facing hydrodynamic bearings |
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| JPH045126B2 (ja) * | 1984-09-07 | 1992-01-30 | ||
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| JPH0327050B2 (ja) * | 1984-11-16 | 1991-04-12 | Nippon Zosen Kenkyu Kyokai | |
| JPS61186812A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-20 | Sotsukishiya:Kk | 船台位置決め方法 |
| JPH0325721B2 (ja) * | 1985-02-14 | 1991-04-08 | Sokkisha | |
| JPH01141221A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体スラスト軸受 |
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