JPS6037329B2 - 流体軸受装置 - Google Patents
流体軸受装置Info
- Publication number
- JPS6037329B2 JPS6037329B2 JP8069678A JP8069678A JPS6037329B2 JP S6037329 B2 JPS6037329 B2 JP S6037329B2 JP 8069678 A JP8069678 A JP 8069678A JP 8069678 A JP8069678 A JP 8069678A JP S6037329 B2 JPS6037329 B2 JP S6037329B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- pressure generating
- pockets
- dynamic pressure
- bearing device
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は軸を回転可能に支承し静剛性と勤剛性とを兼ね
備えた流体軸受装置に関するものである。
備えた流体軸受装置に関するものである。
一般に工作機械主軸等の軸受装置においては、加工時に
振動荷重の如き過大な負荷が作用するため静圧力のみに
頼っていたものでは軸受の負荷能力が不足する事態を生
じ、そのために鞠回転時により一層剛性を高め得る流体
軸受が望まれていた。
振動荷重の如き過大な負荷が作用するため静圧力のみに
頼っていたものでは軸受の負荷能力が不足する事態を生
じ、そのために鞠回転時により一層剛性を高め得る流体
軸受が望まれていた。
このため従来においては、軸受面に鼓圧発生部に加えて
動圧発生部を形成したものがあるが、動圧発生部の軸受
隙間は動圧発生部の軸受隙間と等しくなっていた。
動圧発生部を形成したものがあるが、動圧発生部の軸受
隙間は動圧発生部の軸受隙間と等しくなっていた。
一般に静圧軸受においては、軸受面に形成されたポケッ
トに絞りを介して圧力流体が供給されるようになってい
るが、この絞りのノズル径は流体中の微細なごみによる
詰まりを防止するためにも又、小窪の穴加工が困難な理
由等によって、ポケットに供給される流体を絞る絞り比
を大きくすることができなかった。
トに絞りを介して圧力流体が供給されるようになってい
るが、この絞りのノズル径は流体中の微細なごみによる
詰まりを防止するためにも又、小窪の穴加工が困難な理
由等によって、ポケットに供給される流体を絞る絞り比
を大きくすることができなかった。
このためポケットから流出する流体の流出抵抗部となる
軸受隙間も小さくすることができずすべり軸受に比べて
大きな軸受隙間が形成されていた。かかる飴圧軸受の軸
受隙間と等しい軸受隙間が動圧発生部においても形成さ
れていた従来の軸受では、勤圧発生部における軸受隙間
が大きすぎて勤圧効果を減じかつ流体膜ダンピング作用
を減ずることになり十分な勤剛性は得られなかった。ま
た、従来の軸受装置では停電等により圧力流体供給ポン
プが停止して軸が慣性で回転している場合に焼付を生ず
る恐れがあった。
軸受隙間も小さくすることができずすべり軸受に比べて
大きな軸受隙間が形成されていた。かかる飴圧軸受の軸
受隙間と等しい軸受隙間が動圧発生部においても形成さ
れていた従来の軸受では、勤圧発生部における軸受隙間
が大きすぎて勤圧効果を減じかつ流体膜ダンピング作用
を減ずることになり十分な勤剛性は得られなかった。ま
た、従来の軸受装置では停電等により圧力流体供給ポン
プが停止して軸が慣性で回転している場合に焼付を生ず
る恐れがあった。
それは軸受隙間が一様であると軸と軸受が金属接触する
のは軸受の端面側であり、この部分では動圧発生がなく
面圧が高いからである。本発明はかかる点に鑑みて発明
されたものであり、軸受面に形成された敵圧発生部の軸
受隙間より勤圧発生部の軸受隙間を小さくして動剛性を
大幅に向上するとともにかかる静圧発生部と動圧発生部
を麹方向に配置して静圧発生部及び勤圧発生部に通した
軸受隙間の形成を容易ならしめることを目的とする。
のは軸受の端面側であり、この部分では動圧発生がなく
面圧が高いからである。本発明はかかる点に鑑みて発明
されたものであり、軸受面に形成された敵圧発生部の軸
受隙間より勤圧発生部の軸受隙間を小さくして動剛性を
大幅に向上するとともにかかる静圧発生部と動圧発生部
を麹方向に配置して静圧発生部及び勤圧発生部に通した
軸受隙間の形成を容易ならしめることを目的とする。
また停電等による軸の慣性回転時における軸受の暁付を
防止することも目的の一つである。以下本発明の実施例
を図面に基づいて説明する。
防止することも目的の一つである。以下本発明の実施例
を図面に基づいて説明する。
第１図において、１０は固定台で、この固定台１０には
軸受面１１を有する軸受部村１２が固着され、この軸受
部材１２に軸部村１３が回転可能に車由承されている。
軸受部材１２の軸受面１１には第１図中２点鎖線で囲ま
れるような圧力発生帯域１４が円周方向に複数個形成さ
れている。各圧力発生帯域１４は、軸万向に離間されて
刻設された一対のポケット１５，１６と、この一対のポ
ケット１５と１６の中間に形成されたランド部１７と、
このランド部１７に刻談され軸受部材１２の駒線に平行
な両ポケット１５，１６の一辺を互に接続する供給簿１
８とによって形成される。この供給溝１８の中間には第
２図に示すように軸受部村１２の外周面に閉口する供給
孔】９が穿設され、供給孔１９には流体の絞り作用をな
す小径のノズル２０ａを穿孔したノズル部材２０が挿着
されている。軸受部材１２の外周面には固定台１０の供
給路２４に蓮適する環状溝２１が刻設され、この環状溝
２１に各供給孔１９は蓮通されている。前記ポケット１
５，１６の殿方向側の軸受面１１には環状の排出溝２２
，２３がポケット１５，１６に隣撰して刻設され、この
排出溝２２，２３とポケット１５，１６との間には流出
抵抗部をなす帯状のランド部１５ａ，１６ａが形成され
、またポケット１５，１６内には鞠部村１３の外周面と
微少隙間を形成するづ・ランド部１５ｂ，１６ｂが突設
され、この小ランド部１５ｂ，１６ｂの中央に排出孔２
５，２６が穿談され、これらは両ポケット１５，１６の
排出機構をなしている。尚、前記供給路２４は図略の圧
力流体供給源に連結され、排出溝２２，２３及び排出孔
２５，２６は固定台１０に穿設された排出路２７，２８
に蓮通され、図略の油槽に還流される。かかる構成のポ
ケット１５，１６は瀞圧発生部をなし、ランド部１７は
勤庄発生部をなしている。前記軸受部材１２の軸受面１
１は藤方向に同一内蓬に形成されており、ポケット１５
と１６の間のランド部１７と、帯状のランド部１５ａ，
１６ａと、排出孔２５，２６の周囲の小ランド部１５ｂ
，１６ｂは敵中心に対し同一半径の円周面をなしている
。
軸受面１１を有する軸受部村１２が固着され、この軸受
部材１２に軸部村１３が回転可能に車由承されている。
軸受部材１２の軸受面１１には第１図中２点鎖線で囲ま
れるような圧力発生帯域１４が円周方向に複数個形成さ
れている。各圧力発生帯域１４は、軸万向に離間されて
刻設された一対のポケット１５，１６と、この一対のポ
ケット１５と１６の中間に形成されたランド部１７と、
このランド部１７に刻談され軸受部材１２の駒線に平行
な両ポケット１５，１６の一辺を互に接続する供給簿１
８とによって形成される。この供給溝１８の中間には第
２図に示すように軸受部村１２の外周面に閉口する供給
孔】９が穿設され、供給孔１９には流体の絞り作用をな
す小径のノズル２０ａを穿孔したノズル部材２０が挿着
されている。軸受部材１２の外周面には固定台１０の供
給路２４に蓮適する環状溝２１が刻設され、この環状溝
２１に各供給孔１９は蓮通されている。前記ポケット１
５，１６の殿方向側の軸受面１１には環状の排出溝２２
，２３がポケット１５，１６に隣撰して刻設され、この
排出溝２２，２３とポケット１５，１６との間には流出
抵抗部をなす帯状のランド部１５ａ，１６ａが形成され
、またポケット１５，１６内には鞠部村１３の外周面と
微少隙間を形成するづ・ランド部１５ｂ，１６ｂが突設
され、この小ランド部１５ｂ，１６ｂの中央に排出孔２
５，２６が穿談され、これらは両ポケット１５，１６の
排出機構をなしている。尚、前記供給路２４は図略の圧
力流体供給源に連結され、排出溝２２，２３及び排出孔
２５，２６は固定台１０に穿設された排出路２７，２８
に蓮通され、図略の油槽に還流される。かかる構成のポ
ケット１５，１６は瀞圧発生部をなし、ランド部１７は
勤庄発生部をなしている。前記軸受部材１２の軸受面１
１は藤方向に同一内蓬に形成されており、ポケット１５
と１６の間のランド部１７と、帯状のランド部１５ａ，
１６ａと、排出孔２５，２６の周囲の小ランド部１５ｂ
，１６ｂは敵中心に対し同一半径の円周面をなしている
。
したがって静圧発生部の軸受隙間より動圧発生部の軸受
隙間を４・さくするために、前記軸部材１３は、第４図
に示すように静圧発生部に対向する外周面１３ａの外律
寸法よりも勤圧発生部に対向する外周面１３ｂの外径寸
法の方が大きく形成され、藤部材１３の外蓬寸法差によ
って静圧発生部及び動圧発生部はその機能に通したそれ
ぞれの軸受隙間が設定されている。また、第５図に示す
ように、軸部材１３の外蓬寸法を鞠方向に一様にしたも
のにおいては、藤圧発生部の内軽寸法よりも勤圧発生部
の内律寸法を小さく形成することにより、静圧発生部及
び鱗圧発生部に適した軸受隙間を設定することができる
。
隙間を４・さくするために、前記軸部材１３は、第４図
に示すように静圧発生部に対向する外周面１３ａの外律
寸法よりも勤圧発生部に対向する外周面１３ｂの外径寸
法の方が大きく形成され、藤部材１３の外蓬寸法差によ
って静圧発生部及び動圧発生部はその機能に通したそれ
ぞれの軸受隙間が設定されている。また、第５図に示す
ように、軸部材１３の外蓬寸法を鞠方向に一様にしたも
のにおいては、藤圧発生部の内軽寸法よりも勤圧発生部
の内律寸法を小さく形成することにより、静圧発生部及
び鱗圧発生部に適した軸受隙間を設定することができる
。
このように、静庄発生部と動圧発生部を軸万向に区分し
て形成すると円周方向には同一軸受隙間の静圧発生部又
は動圧発生部を配設することができ、車弦部材外蓬寸法
又は軸受部村の内律寸法を車由方向位置において異なる
ように加工すれば各部の軸受隙間を変えることができる
から、円周方向に静圧発生部と動圧発生部を配設して軸
受隙間を変えるものに比べて加工は著しく簡単になる。
て形成すると円周方向には同一軸受隙間の静圧発生部又
は動圧発生部を配設することができ、車弦部材外蓬寸法
又は軸受部村の内律寸法を車由方向位置において異なる
ように加工すれば各部の軸受隙間を変えることができる
から、円周方向に静圧発生部と動圧発生部を配設して軸
受隙間を変えるものに比べて加工は著しく簡単になる。
本発明の流体軸受装置は上述したように構成されている
ので、図略の圧力流体供給源より供給路２４に圧力流体
が供給されると、圧力流体は環状溝２１よりノズル２０
ａ、供給溝１８を介して各ポケット１５，１６に供給さ
れ、鞠部材１３と軸受面１１との間に流体膜を形成する
。そしてポケット１５，１．６に供給された圧力流体は
轍部材１３と軸受部材１２のランド部１５ａ，１６ａ，
１５ｂ，１６ｂとの隙間を通って排出溝２２，２３、排
出孔２５，２６に排出され、排出通路２７，２８を経て
油槽に回収される。これによってポケット１５，１６よ
りなる静圧発生部にはランド部１５ａ，１６ａ，１５ｂ
，１６ｂの流出抵抗（軸受隙間）に応じた静圧力が発生
され、この静圧力にて轍部材１３が支持される。尚、前
記ランド部１７はポケット１５，１６及び供給溝１８に
よって囲まれており流体の流出ができないのでポケット
と同様な静圧力が生ずる。また鰍部材１３の回転により
供給溝１８に供給された圧力流体は軸表面につれ廻りさ
れ、ランド部１７と軸部材１３の外周面間に引込まれて
第６図口に示すように前記静圧力より高い勤圧を発生す
る。この勤圧発生部の軸受隙間は静圧発生部の軸受隙間
より小さくなっているので、動圧の発生が高められかつ
流体膜ダンピング作用によって軸部材１３は高剛性に支
持される。したがって藤部材１３に振動荷重が作用して
もランド部１７における勤圧支持作用にて敵偏位は防止
される。しかも停電等による軸の慣性回転時において、
軸受部材両端部の静圧発生部においては圧力発生がなく
なっても軸受隙間が大きくなっているから金属接触を生
ずる恐れはなくなる。
ので、図略の圧力流体供給源より供給路２４に圧力流体
が供給されると、圧力流体は環状溝２１よりノズル２０
ａ、供給溝１８を介して各ポケット１５，１６に供給さ
れ、鞠部材１３と軸受面１１との間に流体膜を形成する
。そしてポケット１５，１．６に供給された圧力流体は
轍部材１３と軸受部材１２のランド部１５ａ，１６ａ，
１５ｂ，１６ｂとの隙間を通って排出溝２２，２３、排
出孔２５，２６に排出され、排出通路２７，２８を経て
油槽に回収される。これによってポケット１５，１６よ
りなる静圧発生部にはランド部１５ａ，１６ａ，１５ｂ
，１６ｂの流出抵抗（軸受隙間）に応じた静圧力が発生
され、この静圧力にて轍部材１３が支持される。尚、前
記ランド部１７はポケット１５，１６及び供給溝１８に
よって囲まれており流体の流出ができないのでポケット
と同様な静圧力が生ずる。また鰍部材１３の回転により
供給溝１８に供給された圧力流体は軸表面につれ廻りさ
れ、ランド部１７と軸部材１３の外周面間に引込まれて
第６図口に示すように前記静圧力より高い勤圧を発生す
る。この勤圧発生部の軸受隙間は静圧発生部の軸受隙間
より小さくなっているので、動圧の発生が高められかつ
流体膜ダンピング作用によって軸部材１３は高剛性に支
持される。したがって藤部材１３に振動荷重が作用して
もランド部１７における勤圧支持作用にて敵偏位は防止
される。しかも停電等による軸の慣性回転時において、
軸受部材両端部の静圧発生部においては圧力発生がなく
なっても軸受隙間が大きくなっているから金属接触を生
ずる恐れはなくなる。
金属接触が生ずるとすれば勤圧発生部をなすランド部１
７の一方端であるが、この部分では軸回転による動圧が
発生する上、流体膜ダンピング作用があるので金属接触
は起きにくく鯖付はほとんど生じない。以上述べたよう
に、本発明によれば静剛性を犠牲にすることなく動剛性
を向上できるばかりでなく、軸の外蓬寸法又は軸受部材
の内蓬寸法を軸方向位置において異ならせるだけで静圧
発生部に適した軸受隙間も動圧発生部に通した軸受隙間
も形成することができるので、軸受の加工が容易となり
、高剛性の流体軸受を安価に提供できるという効果を有
する。
７の一方端であるが、この部分では軸回転による動圧が
発生する上、流体膜ダンピング作用があるので金属接触
は起きにくく鯖付はほとんど生じない。以上述べたよう
に、本発明によれば静剛性を犠牲にすることなく動剛性
を向上できるばかりでなく、軸の外蓬寸法又は軸受部材
の内蓬寸法を軸方向位置において異ならせるだけで静圧
発生部に適した軸受隙間も動圧発生部に通した軸受隙間
も形成することができるので、軸受の加工が容易となり
、高剛性の流体軸受を安価に提供できるという効果を有
する。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は流体軸受
装置の縦断面図、第２図は第１図におけるローＤ矢視断
面図、第３図は第１図におけるｍ−ｍ矢視断面図、第４
図、第５図は鯛外周面と軸受面との関係を示す図で、第
４図は軸の外蓬寸法を変えて、第５図は軸受面内径寸法
を変えて車母方向の位置において異なる軸受隙間を形成
した説明図、第６図は軸受面の展開図と圧力分布状態を
示す図である。 １０・・・・・・固定台、１２・・・・・・軸受部材、
１３・・・・・・軸部材、１４・・・・・・圧力発生帯
城、１５，１６・・・・・・ポケット、１７・・…・ラ
ンド部、１８…・・・供給簿、２０・・・・・・ノズル
部村、２２，２３・・・・・・排出溝、２４・・・・・
・供給路、２５，２６・・・・・・排出孔、２７，２８
・・・・・・排出路。 汁丁図 オ３図 矛４図 オグ図 矛る図
装置の縦断面図、第２図は第１図におけるローＤ矢視断
面図、第３図は第１図におけるｍ−ｍ矢視断面図、第４
図、第５図は鯛外周面と軸受面との関係を示す図で、第
４図は軸の外蓬寸法を変えて、第５図は軸受面内径寸法
を変えて車母方向の位置において異なる軸受隙間を形成
した説明図、第６図は軸受面の展開図と圧力分布状態を
示す図である。 １０・・・・・・固定台、１２・・・・・・軸受部材、
１３・・・・・・軸部材、１４・・・・・・圧力発生帯
城、１５，１６・・・・・・ポケット、１７・・…・ラ
ンド部、１８…・・・供給簿、２０・・・・・・ノズル
部村、２２，２３・・・・・・排出溝、２４・・・・・
・供給路、２５，２６・・・・・・排出孔、２７，２８
・・・・・・排出路。 汁丁図 オ３図 矛４図 オグ図 矛る図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転可能な軸部材に対し固定された軸受部材に軸荷
重を支持する軸受面を設け、この軸受面の円周方向に複
数個の圧力発生帯域を形成し、この圧力発生帯域のそれ
ぞれは、軸方向に離間して形成され排出機構を有する一
対のポケツトよりなる静圧発生部と、前記両ポケツトの
中間に形成されたランド部よりなる動圧発生部と、前記
両ポケツトの軸線に平行な一辺に沿つて前記ランド部に
刻設され両ポケツトを互に接続するとともに絞りを介し
て両ポケツトに圧力流体を供給する供給溝とを有し、前
記静圧発生部の軸受隙間よりも動圧発生部の軸受隙間を
小さくしたことを特徴とする流体軸受装置。 ２ 前記軸受面の内径は軸方向にわたつて同一径となし
、前記静圧発生部に対向する軸部材外周面の直径よりも
前記動圧発生部に対向する動部材外周面の直径を微少量
大きく形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の流体軸受装置。 ３ 前記軸部材は軸方向にわたつて同一径となし、前記
軸受面の静圧発生部の内径よりも動圧発生部の内径を微
少量小径に形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の流体軸受装置。 ４ 前記排出機構は、前記ポケツト内に突出され軸部材
外周面と微少隙間を形成する小ランド部と、この小ラン
ド部の中心部に穿設され大気と連通する排出孔とを有し
てなる特許請求の範囲第１項記載の流体軸受装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8069678A JPS6037329B2 (ja) | 1978-07-03 | 1978-07-03 | 流体軸受装置 |
| CA329,284A CA1096431A (en) | 1978-07-03 | 1979-06-07 | Fluid bearing |
| EP79101851A EP0007409B1 (en) | 1978-07-03 | 1979-06-08 | Fluid bearing |
| DE7979101851T DE2966825D1 (en) | 1978-07-03 | 1979-06-08 | Fluid bearing |
| AU48011/79A AU514884B2 (en) | 1978-07-03 | 1979-06-13 | Fluid bearing |
| US06/053,038 US4285551A (en) | 1978-07-03 | 1979-06-28 | Fluid bearing |
| ES482139A ES482139A0 (es) | 1978-07-03 | 1979-07-03 | Perfeccionamientos en cojinetes de fluido para sostener en rotacion un eje rotatorio. |
| US06/213,213 US4371216A (en) | 1978-07-03 | 1980-12-05 | Fluid bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8069678A JPS6037329B2 (ja) | 1978-07-03 | 1978-07-03 | 流体軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5510118A JPS5510118A (en) | 1980-01-24 |
| JPS6037329B2 true JPS6037329B2 (ja) | 1985-08-26 |
Family
ID=13725484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8069678A Expired JPS6037329B2 (ja) | 1978-07-03 | 1978-07-03 | 流体軸受装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037329B2 (ja) |
| AU (1) | AU514884B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04111347U (ja) * | 1991-03-12 | 1992-09-28 | 恒真産業株式会社 | 薬液用簡易発熱体 |
-
1978
- 1978-07-03 JP JP8069678A patent/JPS6037329B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-06-13 AU AU48011/79A patent/AU514884B2/en not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04111347U (ja) * | 1991-03-12 | 1992-09-28 | 恒真産業株式会社 | 薬液用簡易発熱体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5510118A (en) | 1980-01-24 |
| AU4801179A (en) | 1980-03-20 |
| AU514884B2 (en) | 1981-03-05 |
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