JPS5850314A - 多孔質静圧気体軸受 - Google Patents
多孔質静圧気体軸受Info
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- JPS5850314A JPS5850314A JP56145501A JP14550181A JPS5850314A JP S5850314 A JPS5850314 A JP S5850314A JP 56145501 A JP56145501 A JP 56145501A JP 14550181 A JP14550181 A JP 14550181A JP S5850314 A JPS5850314 A JP S5850314A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- bearing member
- permeability
- solid powder
- static pressure
- Prior art date
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- Pending
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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
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0603—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
- F16C32/0614—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion the gas being supplied under pressure, e.g. aerostatic bearings
- F16C32/0618—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion the gas being supplied under pressure, e.g. aerostatic bearings via porous material
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic 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、介在する摩擦力を著しく小さくして精度を
よく回転軸を支承することのできる静圧気体軸受のうち
、軸受用の気体を多孔質材製の軸受部材を通して噴出さ
せる多孔質静圧気体軸受の改良に関する。
よく回転軸を支承することのできる静圧気体軸受のうち
、軸受用の気体を多孔質材製の軸受部材を通して噴出さ
せる多孔質静圧気体軸受の改良に関する。
高速ターボ機械、原子炉或は宇宙機器、精密測定機等の
回転軸を、摩擦力を小さくして高い精度で支承するのに
、気体の圧力により回転軸を浮動状態に支持する静圧気
体軸受が広く知られている。このような静圧気体軸受の
一つとして、軸受部分に噴出する空気の流れを均一に分
散させてより性能の良い軸受を得るために、軸受部材を
焼結金属のようガ通気性のある多孔質材で形成した多孔
質静圧気体軸受がある。第１〜２図はこの型の多孔質静
圧気体軸受を示すもので、第１図はラジアル軸受、第２
図はスラスト軸受を示している。即ち、ラジアル軸受に
於いては、給気入口１を有する環状の給気室２の内側に
円筒状で多孔質材製の軸受部材３を結合し、この軸受部
材３の内側に回転軸４を挿入したもので、軸受部材３の
内周面と回転軸４の外周面との間隙５に噴出する圧縮気
体、例えば圧縮空気の静圧により回転軸４が浮動状態で
支持される。又、第２図に示すスラスト軸受に於いては
、軸４の端部に固定した円板６に対向させて円板状の軸
受部材３ａを設け、軸受部材３ａの円板６と反対側を給
気室２ａで覆い、給気入口ｌから給気するようにしたも
のであって、軸受部材３と円板６との間隙５ａに噴出す
る気体の静圧により軸４に加わる推力を支承するもので
ある。
回転軸を、摩擦力を小さくして高い精度で支承するのに
、気体の圧力により回転軸を浮動状態に支持する静圧気
体軸受が広く知られている。このような静圧気体軸受の
一つとして、軸受部分に噴出する空気の流れを均一に分
散させてより性能の良い軸受を得るために、軸受部材を
焼結金属のようガ通気性のある多孔質材で形成した多孔
質静圧気体軸受がある。第１〜２図はこの型の多孔質静
圧気体軸受を示すもので、第１図はラジアル軸受、第２
図はスラスト軸受を示している。即ち、ラジアル軸受に
於いては、給気入口１を有する環状の給気室２の内側に
円筒状で多孔質材製の軸受部材３を結合し、この軸受部
材３の内側に回転軸４を挿入したもので、軸受部材３の
内周面と回転軸４の外周面との間隙５に噴出する圧縮気
体、例えば圧縮空気の静圧により回転軸４が浮動状態で
支持される。又、第２図に示すスラスト軸受に於いては
、軸４の端部に固定した円板６に対向させて円板状の軸
受部材３ａを設け、軸受部材３ａの円板６と反対側を給
気室２ａで覆い、給気入口ｌから給気するようにしたも
のであって、軸受部材３と円板６との間隙５ａに噴出す
る気体の静圧により軸４に加わる推力を支承するもので
ある。
このような静圧気体軸受に於いては、所定の性能を得る
ためには、各軸受に於ける軸受部材３．３ａと回転軸４
又は円板６との間の間隙５．５ａの厚さを設計値通り正
確に仕上げるとともに、軸受部材３が気体を通過させる
程度を表わす浸透率を設ＪＩ値通りにしなければならな
い。
ためには、各軸受に於ける軸受部材３．３ａと回転軸４
又は円板６との間の間隙５．５ａの厚さを設計値通り正
確に仕上げるとともに、軸受部材３が気体を通過させる
程度を表わす浸透率を設ＪＩ値通りにしなければならな
い。
ところが、軸受部材３．３ａは、これを構成する焼結金
属材料の粒度のばらつき、加圧成型時の圧力の偏りや材
料充填時の偏り等により完全に均質の材料を得ることは
難しく、同一寸法に成型された軸受部材でもその浸透率
に差が生じることは避けられない。そこで所定の浸透率
を得るために１−多孔質気体軸受実用化の研究」（昭和
４４年１０月精機学会秋季大会学術講演前刷集第３５頁
）あるいは「多孔質静圧気体軸た軸受のように、軸受部
材３の軸受面に旋削や研削等の機械加工を施すことによ
り軸受面に開口する孔の縁を孔の内方に変形させて孔に
部分的な目詰りを生じさせ、これとよる絞り効果で浸透
率の調整を行なうことが考えられた。ところが、このよ
うな方法により浸透率の調整を行なうと、所定の浸透率
を持つ軸受部材３の寸法が種々に変ってしまい、ラジア
ル軸受に於いては軸受材の内側に一定太さの回転軸４を
挿入した場合に、軸受部材と回転軸との間隙５が不同と
なり、スラスト軸受の場合は円板６と軸受部材３ａとの
間隙５ａが不同となって、何れも軸受としての性能が保
持できなくなる。これを解決するためには、気体の浸透
率が設計値になるまで加工と浸透率の測定とを繰り返し
て行ない、浸透率が設計値となった段階で加工を止め、
例えばラジアル軸受の場合は、上記間隙５の太き受の研
究」 （昭和４５年３月精機学会東北支部（３） 使用しなければならない。このためには、回転軸４を軸
受部材３の完成後にこれ（１合せて加工するか、或は直
径寸法の異なる多数の回転軸を予め用意し、その中から
適当なものを選択して使用しなければならない。また、
このようにして気体軸受を製作することは、試行錯誤に
より軸受部材３．３ａの浸透率を設計値に合せるので、
甚だ面倒であり、大量生産を行ない難いばかりでなく、
少量生産の場合に於いても完成時の加工寸法が予測でき
ないため、生産能率が悪いと言う欠点がある。これを解
決するため、浸透率の異なる２種の軸受材を重ね合せて
一定寸法で浸透率を設計値通りにする発明（特公昭５６
−１９４９８号）もあるが、重ね合せて一定寸法となり
かつ浸透率が設計値通りと々るような軸受材を探し出す
こと自体困難であり、回転軸を常に一定寸法にすること
はできても全体として生産能率を向上させることは難し
い。
属材料の粒度のばらつき、加圧成型時の圧力の偏りや材
料充填時の偏り等により完全に均質の材料を得ることは
難しく、同一寸法に成型された軸受部材でもその浸透率
に差が生じることは避けられない。そこで所定の浸透率
を得るために１−多孔質気体軸受実用化の研究」（昭和
４４年１０月精機学会秋季大会学術講演前刷集第３５頁
）あるいは「多孔質静圧気体軸た軸受のように、軸受部
材３の軸受面に旋削や研削等の機械加工を施すことによ
り軸受面に開口する孔の縁を孔の内方に変形させて孔に
部分的な目詰りを生じさせ、これとよる絞り効果で浸透
率の調整を行なうことが考えられた。ところが、このよ
うな方法により浸透率の調整を行なうと、所定の浸透率
を持つ軸受部材３の寸法が種々に変ってしまい、ラジア
ル軸受に於いては軸受材の内側に一定太さの回転軸４を
挿入した場合に、軸受部材と回転軸との間隙５が不同と
なり、スラスト軸受の場合は円板６と軸受部材３ａとの
間隙５ａが不同となって、何れも軸受としての性能が保
持できなくなる。これを解決するためには、気体の浸透
率が設計値になるまで加工と浸透率の測定とを繰り返し
て行ない、浸透率が設計値となった段階で加工を止め、
例えばラジアル軸受の場合は、上記間隙５の太き受の研
究」 （昭和４５年３月精機学会東北支部（３） 使用しなければならない。このためには、回転軸４を軸
受部材３の完成後にこれ（１合せて加工するか、或は直
径寸法の異なる多数の回転軸を予め用意し、その中から
適当なものを選択して使用しなければならない。また、
このようにして気体軸受を製作することは、試行錯誤に
より軸受部材３．３ａの浸透率を設計値に合せるので、
甚だ面倒であり、大量生産を行ない難いばかりでなく、
少量生産の場合に於いても完成時の加工寸法が予測でき
ないため、生産能率が悪いと言う欠点がある。これを解
決するため、浸透率の異なる２種の軸受材を重ね合せて
一定寸法で浸透率を設計値通りにする発明（特公昭５６
−１９４９８号）もあるが、重ね合せて一定寸法となり
かつ浸透率が設計値通りと々るような軸受材を探し出す
こと自体困難であり、回転軸を常に一定寸法にすること
はできても全体として生産能率を向上させることは難し
い。
さが設計値通りとなるような太さの回転軸４を（４）
一定寸法に仕上げられた軸受部材のｎｌｌＩｒ受面に固
体粉末を付着させて目詰りを生じさせることにより、寸
法をほとんど変えることなく浸透率の調節を可能とした
ものである。
体粉末を付着させて目詰りを生じさせることにより、寸
法をほとんど変えることなく浸透率の調節を可能とした
ものである。
以下、実施例を示す図面により本発明を更に詳しく説明
する。
する。
第３図は本発明の第一実施例としてラジアル軸受用の軸
受部材３を示す。円筒状に形成された軸受部材３の外周
面は給気室２に覆われる給気面７、内周面は軸受面８と
なっている。軸受面８の内径りは、軸受部材３に外径ｄ
の回転軸４を挿入した場合に、この回転軸４と軸受面８
との間に形成される間隙が設計値通りと々るように予め
形成されている。即ち、機械加工により軸受面を仕上げ
る場合は、旋削或は研削により加工後、又は焼結材を機
械加工を施さずに使用する場合は成形後の寸法が、それ
ぞれ定められた寸法りとなるようにする。この状態では
、ように（給気面７から軸受面８まで空気が通り易いよ
うに）月利の粒度、軸受部材３の厚さ等を適当に選んで
設定する。
受部材３を示す。円筒状に形成された軸受部材３の外周
面は給気室２に覆われる給気面７、内周面は軸受面８と
なっている。軸受面８の内径りは、軸受部材３に外径ｄ
の回転軸４を挿入した場合に、この回転軸４と軸受面８
との間に形成される間隙が設計値通りと々るように予め
形成されている。即ち、機械加工により軸受面を仕上げ
る場合は、旋削或は研削により加工後、又は焼結材を機
械加工を施さずに使用する場合は成形後の寸法が、それ
ぞれ定められた寸法りとなるようにする。この状態では
、ように（給気面７から軸受面８まで空気が通り易いよ
うに）月利の粒度、軸受部材３の厚さ等を適当に選んで
設定する。
このようにして所定寸法に仕上げられた軸受部材３の浸
透率は設計値よりも大きいため、これを設泪値に合致さ
せ々ければならない。このため、本発明の軸受部材３は
、このように所定寸法に仕上げた後に、軸受面８に固体
粉末を塗布し、この固体粉末により多孔質材製の軸受部
材の軸受面に開口する小孔に目詰りを生じさせ、浸透率
を低下させて設計値通りにするのである。
透率は設計値よりも大きいため、これを設泪値に合致さ
せ々ければならない。このため、本発明の軸受部材３は
、このように所定寸法に仕上げた後に、軸受面８に固体
粉末を塗布し、この固体粉末により多孔質材製の軸受部
材の軸受面に開口する小孔に目詰りを生じさせ、浸透率
を低下させて設計値通りにするのである。
即ち、たとえば固体粉末として黒鉛（０）や二硫化モリ
ブデン（ＭＯ８２）のように潤滑性のある微粒子状粉末
を用い、これを接着剤及びその溶剤と混ぜ合せて軸受面
に塗布°する。これにより、溶剤が蒸発し、接着剤が乾
燥し固化した後は、この固体粉末９が第４図に示すよう
に、軸受部材３を構成する粒子］０、】０の間の空隙］
１．１１により形成されて軸受面８に開口す（７） 受用の軸受部材３ａについても全く同様に実施る小孔の
一部を塞ぎ、軸受部材３の浸透率を低下させる。従って
固体粉末９の塗布量を加減すれば空隙］１．１１の塞が
れる面積が変り、軸受部材３の浸透率を設計値通りに合
せることができる。なお、溶剤とともに混ぜ合せる接着
剤は、単に固体粉末９．９を粒子１０，１０に付着させ
るためだけのもので、接着剤自身で空隙１１１．１１を
塞ぐものではないから、極く微量混入すれば足りる。ま
た、固体粉末は浸透率が設計値通りになるまで繰り返し
て塗布することもでき、塗り過ぎて浸透率が小さくなり
過ぎた場合には溶剤により拭きとることもできるため、
軸受部ｖＪ３の浸透率を設計値通りとすることは容易で
ある。かつ、固体粉末は空隙１１．１］に充填され、軸
受面には突出せず、また余剰の固体粉末および接着剤は
塗布後拭きとられるので軸受面８の内径りは変化し々い
。
ブデン（ＭＯ８２）のように潤滑性のある微粒子状粉末
を用い、これを接着剤及びその溶剤と混ぜ合せて軸受面
に塗布°する。これにより、溶剤が蒸発し、接着剤が乾
燥し固化した後は、この固体粉末９が第４図に示すよう
に、軸受部材３を構成する粒子］０、】０の間の空隙］
１．１１により形成されて軸受面８に開口す（７） 受用の軸受部材３ａについても全く同様に実施る小孔の
一部を塞ぎ、軸受部材３の浸透率を低下させる。従って
固体粉末９の塗布量を加減すれば空隙］１．１１の塞が
れる面積が変り、軸受部材３の浸透率を設計値通りに合
せることができる。なお、溶剤とともに混ぜ合せる接着
剤は、単に固体粉末９．９を粒子１０，１０に付着させ
るためだけのもので、接着剤自身で空隙１１１．１１を
塞ぐものではないから、極く微量混入すれば足りる。ま
た、固体粉末は浸透率が設計値通りになるまで繰り返し
て塗布することもでき、塗り過ぎて浸透率が小さくなり
過ぎた場合には溶剤により拭きとることもできるため、
軸受部ｖＪ３の浸透率を設計値通りとすることは容易で
ある。かつ、固体粉末は空隙１１．１］に充填され、軸
受面には突出せず、また余剰の固体粉末および接着剤は
塗布後拭きとられるので軸受面８の内径りは変化し々い
。
上述の説明はラジアル軸受について述べたが、本発明は
・第５〜６図に示すようなスラスト軸（８） ることができる。
・第５〜６図に示すようなスラスト軸（８） ることができる。
さｈ （第６図）を常に一定にすることができる。
以上に述べた通り構成される本発明の多孔質静圧気体軸
受は、次に述べるように産業上重要々効果を有する。
受は、次に述べるように産業上重要々効果を有する。
］）軸受部材の仕上げ寸法が一定に揃えられるため、回
転軸等に対し互換性があり、組立て、修理等が容易とな
る。
転軸等に対し互換性があり、組立て、修理等が容易とな
る。
２）軸受部材の浸透率を設片（値通りとするために機械
加工を繰り返し行なう必要がないから、製作に要する時
間が従来と比較して大幅に短縮される。
加工を繰り返し行なう必要がないから、製作に要する時
間が従来と比較して大幅に短縮される。
３）浸透率調整のための固体粉末は、塗り足しや拭きと
りを自由に行なえるため、浸透率の調整を容易かつ正確
に行なうことができ、性能の安定した静圧気体軸受を得
ることができる。
りを自由に行なえるため、浸透率の調整を容易かつ正確
に行なうことができ、性能の安定した静圧気体軸受を得
ることができる。
４）加工寸法の予測を容易に行なうことがで第１〜２図
は多孔質静圧気体軸受を示す縦断面図で、第１図はラジ
アル軸受、第２図はスラスト軸受である。第３図以下は
本発明を説明するための図で、第３図はラジアル軸受用
軸受部材の縦断面図、第４図は第３図のＡ部拡大断面図
、第５〜６図はスラスト軸受用軸受部材を示しており、
第５図は平面図、第６図は側面図である０ １：給気入口、２．２ａ：給気室、３：軸受部材、４：
回転軸、５：間隙、６：円板、７：給気面、８：軸受面
、９：固体粉末、１０：粒子、１１：空隙。
は多孔質静圧気体軸受を示す縦断面図で、第１図はラジ
アル軸受、第２図はスラスト軸受である。第３図以下は
本発明を説明するための図で、第３図はラジアル軸受用
軸受部材の縦断面図、第４図は第３図のＡ部拡大断面図
、第５〜６図はスラスト軸受用軸受部材を示しており、
第５図は平面図、第６図は側面図である０ １：給気入口、２．２ａ：給気室、３：軸受部材、４：
回転軸、５：間隙、６：円板、７：給気面、８：軸受面
、９：固体粉末、１０：粒子、１１：空隙。
Claims (1)
- 所定寸法に仕上げられた多孔質材製の軸受部イオの軸受
面（８）に、接着剤及び溶剤と混ぜ合せた固体粉末（９
）を塗布して上記軸受面（８）に開口する小孔に部分的
な目詰りを生じさせ、気体の浸透率を所定値に調整した
ことを特徴とする多孔質静圧気体軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145501A JPS5850314A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 多孔質静圧気体軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145501A JPS5850314A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 多孔質静圧気体軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850314A true JPS5850314A (ja) | 1983-03-24 |
Family
ID=15386713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56145501A Pending JPS5850314A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 多孔質静圧気体軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850314A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6275126A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-07 | ペルト エン ホイカ−ス ベルスロ−テン ベルノ−トスカ−プ | ガスベアリング |
| JPH02256915A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-10-17 | Nippon Seiko Kk | 静圧多孔質軸受及びその製造方法 |
| CN108488233A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-09-04 | 燕山大学 | 一种带有多孔介质的磁气双悬浮轴向轴承 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5356447A (en) * | 1976-11-01 | 1978-05-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Porous bearing |
| JPS55119218A (en) * | 1979-03-02 | 1980-09-12 | Nippon Seiko Kk | Porous static pressure gas bearing |
-
1981
- 1981-09-17 JP JP56145501A patent/JPS5850314A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5356447A (en) * | 1976-11-01 | 1978-05-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Porous bearing |
| JPS55119218A (en) * | 1979-03-02 | 1980-09-12 | Nippon Seiko Kk | Porous static pressure gas bearing |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6275126A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-07 | ペルト エン ホイカ−ス ベルスロ−テン ベルノ−トスカ−プ | ガスベアリング |
| JPH02256915A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-10-17 | Nippon Seiko Kk | 静圧多孔質軸受及びその製造方法 |
| CN108488233A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-09-04 | 燕山大学 | 一种带有多孔介质的磁气双悬浮轴向轴承 |
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