JPS5833932B2 - 自動圧力発生式気体浮動セグメント・ベアリング - Google Patents

自動圧力発生式気体浮動セグメント・ベアリング

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JPS5833932B2
JPS5833932B2 JP52020156A JP2015677A JPS5833932B2 JP S5833932 B2 JPS5833932 B2 JP S5833932B2 JP 52020156 A JP52020156 A JP 52020156A JP 2015677 A JP2015677 A JP 2015677A JP S5833932 B2 JPS5833932 B2 JP S5833932B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動圧力発生気体浮動セグメント・ベアリング
に関する。
周知のように長年にれたり各種タイプのベアリングが作
られている。
従来のラジアル・ベアリングまたは推力ベアリングは二
つのベアリング部材の間に転勤接触または摺動接触がな
されるものであった。
これ等のベアリングはころがり軸受として知られている
が、相対的に運動するベアリング面の間に例えば転動体
が介挿されているために接触摩擦が存在する。
この摩擦力の問題を解消するために相対運動するベアリ
ング面の間に気体のような流体の膜を介在させるように
した他のベアリングが作られた。
一般にこれ等のベアリングは気体ベアリングまたは空気
ベアリングと言われている。
しかしこれ等の場合もベアリングが作動していないとき
ベアリング部材は互にもたれかかるようになる。
即ちベアリングが作動されベアリング部材の相対運動面
の間に気体のクッションが形成されるまで二つのベアリ
ング部材は互に離れない。
更に種々の自動圧力発生気体浮動ベアリングは停止状態
から始動するときおよび作動状態から停土に至るとき、
即ちベアリング部材が低速状態にあるとき相対運動部材
の間を分離させるために補助ガス用の独立した圧力ガス
源を必要としている。
これはベアリング部材の間、即ちベアリング本体と支持
体の間に自動的に発生する気体圧力が二つの部材の間を
引離すには低過ぎるからである。
それに加えて、通常ベアリング本体の運動速度と関連さ
せてベアリングへの補助ガスの供給を調節する調節装置
を必要としている。
従って本発明は独立の補助ガス源を必要とせずこのため
外部の調節装置を必要とすることなく相対運動するベア
リング部材を分離状態に維持することのできる構造簡単
な自動圧力発生気体浮動ベアリングを提供することを目
的とする。
簡単にいえば上記目的を達成する本発明のベアリングは
補助ベアリングが磁気ベアリングで構成されることを特
徴とし、ベアリング本体は複数個のベアリング・セグメ
ントにより作動中自動的に発生する気体圧力の作用で浮
動支持され、ベアリング・セグメントのうちの少くとも
一つが磁界を有しこれがベアリング本体を包囲している
永久磁石と共に補助の磁気ベアリングを形成する。
この構造によれば磁気ベアリングに不可避的な渦流損失
熱を容易に排除することができる。
本発明の好ましい実施例においてはベアリング受金口の
ベアリング・セグメントの摩擦をできるだけ少くするた
めにベアリング・セグメントとベアリング受金との間に
磁気的な補助ベアリングが形成される。
本発明の更に好ましい実施例においては、ベアリング・
セグメントの両ベアリング面の一つが多孔質体で形成さ
れ両ベアリング面の間が流動接続されると共に多孔質体
が永久磁石で構成される。
以下本発明を図面に示す実施例について説明する。
第１図と第２図は、セグメント・ベアリングに設計され
た自動圧力発生式ラジアル・タイプ気体浮動ベアリング
を示しており、この気体浮動ベアリングの場合、ベアリ
ング・セグメントが気体動力学的に機能すると同様に磁
気的にも機能するので、主気体ベアリングと磁気的補助
ベアリングとは、機能的には同じものである。
セグメント・ベアリングは、環状の段４１を備えた軸４
０の形でベアリング本体を備えており、軸方向に磁化さ
れた中空円筒状の永久磁石４２が、前記環状の段４１に
固着されている。
ベアリング受金４６゜４７．４８の中に設けられたベア
リング・セグメント４３，４４．４５はそれぞれ、軸４
０に対する対向ベアリングを形成している。
公知のように、軸４０が矢印方向に回転すると、軸とベ
アリング・セグメントとの間にガス圧力ウェッジ５０が
形成され、これにより、軸は、接触を伴なうことなく回
転することとなる。
ベアリング・セグメント４３は、軸４０上の永久磁石４
２と同じ方向に軸方向に磁化されており、これにより、
両方の部材は、互に反発しあい、かくて軸４０は隙間を
置いて支承され、よって回転数が低い場合でも摩耗が生
じることはない。
ベアリング・セグメント４４と４５は、軸４０を支承し
ないので磁化されず、これらのセグメントは、軸４０が
停止したときあるいは軸４０の回転数が低いとき、わず
かな重量で軸４０に載るだけである。
しかし、前記ベアリング・セグメント４４と４５は無接
触の状態で軸４０により支承され、回転数が低い場合生
じる前記両部材の摩耗をわずかな程度にとどめるため、
磁化させてもさしつかえない。
停止したときや回転数が低いとき軸を支承しなければな
らないようなベアリング・セグメントは、磁石に設計す
るのが好ましい。
どのセグメントを磁石とするかは、軸まわりにおけるベ
アリング・セグメントの配置しだいである。
ベアリング・セグメントは、それ自身磁化される代りに
、永久磁石を備えてさしつかえない。
永久磁石４２もベアリング・セグメントも、軸方向に磁
化する代りに、半径方向に磁化してもよい。
ベアリング受金４６．４７．４８内におけるベアリング
・セグメント４３，４４．４５の摩擦ができるだけ少な
いようにすることは、セグメント・ベアリング良好に機
能するうえに必要であるので、ベアリング・セグメント
とベアリング受金との間にも磁気的な補助ベアリングを
形成することが必要である。
第３図は、このようなベアリング・セグメントの１実施
例を示したものである。
磁化されたベアリング・セグメント６１は、同様に磁化
されたベアリング受金６２の中に置かれており、しかし
て、該ベアリング受金６２は、固定のベアリング部材６
３の中に取り付けられている。
ベアリング・セグメントとベアリング受金は、磁化方向
については互に反発しあうよう配置されており、かくて
、ベアリング・セグメント６１のベアリング面６４とベ
アリング受金６２のベアリング面６５との間に、両方の
ベアリング面の接触を排斥する磁気的な補助ベアリング
が形成される。
この補助ベアリング内で生じる反発する力は、せいぜい
ベアリング・セグメントと軸との間に形成される補助ベ
アリングに生じる反発力と同じ大きさであるかあるいは
これよりいくぶんか小さい程度のものである。
ベアリング受金は、それ自身磁化される代りに、１つあ
るいは複数の永久磁石を備えたものであってよい。
第４図は、夫々軸（図示せず）およびベアリング受金８
１に面する一対の対向ベアリング面７６．７７をもった
ベアリング・セグメント７５を示したものであり、しか
して、セグメントを通してベアリング面７６と７７の間
に流体を流すための管路７８が設けられる。
少なくともベアリング面７７の部分は多孔質体７９によ
り形成されている。
多孔質体７９は、図示された磁極の向きに磁化されてい
て、ベアリング受金８１内の永久磁石８０と協働して磁
気的な補助ベアリングを形成している。
本願発明のセグメント・ベアリングは上記のように構成
せらへ前記のように作用するので下記の効果を生じる。
（Ｌ） ベアリング本体とベアリング・セグメント４
３．４４および４５との間に主ベアリングである気体浮
動ベアリングと補助ベアリングである磁気ベアリングと
が同時に形成される構造になっているので、軸の回転数
が低いとさでも補助ガスを供給する独立したガス源をな
んら必要とせず、また補助ガスの供給に関連して調節装
置をなんら必要としない。
（２）上記（１）において述べたように、補助ベアリン
グが主ベアリング内に配設される構造になっているので
、コンパクトでありかつ構造の簡単な自動圧力発生式気
体浮動ベアリングが得られる。
（３）主ベアリングである気体浮動ベアリングの中に補
助ベアリングである磁気ベアリングが設けられるので、
磁気ベアリングにおいては不可避的に渦流損失熱が発生
するが、この熱をベアリング本体とベアリング・セグメ
ントとの間のガス圧力ウェッジ５０を流れるガスにより
運び出すことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係るセグメントベアリングの長さ方
向の断面図、第２図は、第１図の■−■線で切断した断
面図、第３図は、ベアリング・セグメントの断面図、第
４図は、いま１つのベアリング・セグメントの断面図。 ４０・・・・・・対向ベアリング本体、４１・・・・・
・環状の段、４３．４４．４５．６１．７５・・・・・
・ベアリング・セグメント、４６．４７，４８．６２，
８１・・・・・・ベアリング受金、５０・・・・・・気
体圧力ウェッジ、６３・・・・・・固定のベアリング部
材、６４，６５゜７６．７７・・・・・・ベアリング面
、７８・・・・・・管路、７９・・・・・・多孔質体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ベアリング本体のための自動圧力発生式気体浮動セ
    グメント・ベアリングにおいて、ベアリング本体４１を
    支持する役割りをするベアリング・セグメント４３，４
    ４．４５のうちの少なくとも１つのベアリング・セグメ
    ントが磁界を有しており、またベアリング本体４１を包
    囲している永久磁石４２と共に補助の磁気ベアリングを
    形成していることを特徴とするセグメント・ベアリング
    。 ２、特許請求の範囲第１項に記載するセグメント・ベア
    リングにおいて、前記少なくとも１つのベアリング・セ
    グメントが永久的に磁化されているセグメント・ベアリ
    ング。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載するセグ
    メント・ベアリングにおいて、ベアリング・セグメント
    ６１のベアリング受金６２が磁化されていて、前記ベア
    リング・セグメントと共に補助の磁気ベアリングを形成
    しているセグメントベアリング。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載するセグメントベアリ
    ングであって、前記ベアリングのベアリング面７６．７
    ７の間に流動接続７８がなさへ この流動接続がベアリ
    ング・セグメントＴ５のベアリング面の少なくとも一部
    を形成する多孔質体７９を備えており、この多孔質体が
    永久的に磁化されているセグメント・ベアリング。
JP52020156A 1977-01-17 1977-02-25 自動圧力発生式気体浮動セグメント・ベアリング Expired JPS5833932B2 (ja)

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