JPS6238570B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6238570B2 JPS6238570B2 JP54134818A JP13481879A JPS6238570B2 JP S6238570 B2 JPS6238570 B2 JP S6238570B2 JP 54134818 A JP54134818 A JP 54134818A JP 13481879 A JP13481879 A JP 13481879A JP S6238570 B2 JPS6238570 B2 JP S6238570B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- bearing surface
- pressure generating
- shaped pocket
- land portion
- 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.)
- Expired
Links
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 22
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 11
- 206010010904 Convulsion Diseases 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 241000252084 Anguilla Species 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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
- F16C32/0629—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 liquid cushion, e.g. oil cushion
- F16C32/064—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 liquid cushion, e.g. oil cushion the liquid being supplied under pressure
- F16C32/0651—Details of the bearing area per se
- F16C32/0659—Details of the bearing area per se of pockets or grooves
-
- 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
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は軸受面の圧力発生帯域中にU字ポケツ
トを備えてなる流体軸受装置に関するもので、そ
の目的は軸受の中心を通る沿直面に対して左右ど
ちらの軸受面に作用する軸負荷に対しても流体供
給ポンプが停止しても軸受面に残留する流体をラ
ンド部へ導入し潤滑不足による軸受の焼付きを防
止することである。
トを備えてなる流体軸受装置に関するもので、そ
の目的は軸受の中心を通る沿直面に対して左右ど
ちらの軸受面に作用する軸負荷に対しても流体供
給ポンプが停止しても軸受面に残留する流体をラ
ンド部へ導入し潤滑不足による軸受の焼付きを防
止することである。
一般に工作機械主軸用の流体軸受装置において
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つていたのでは軸受の負荷
能力が不足する事態が生じる場合がある。そのた
め静圧力発生帯域内に振動的荷重に対する剛性を
高めるためのランド部が形成されている。このラ
ンド部には流体供給ポンプが作動しておれば流体
が十分に導入され潤滑不足を生ずる恐れはない
が、停電等により流体供給ポンプが停止すると潤
滑不足をきたし軸受が焼付く恐れがあつた。
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つていたのでは軸受の負荷
能力が不足する事態が生じる場合がある。そのた
め静圧力発生帯域内に振動的荷重に対する剛性を
高めるためのランド部が形成されている。このラ
ンド部には流体供給ポンプが作動しておれば流体
が十分に導入され潤滑不足を生ずる恐れはない
が、停電等により流体供給ポンプが停止すると潤
滑不足をきたし軸受が焼付く恐れがあつた。
このため流体供給ポンプが停止してもかかるラ
ンド部における潤滑不足を生じさせないようにす
るために、軸受面に残留する流体をランド部に導
入する手段を設けた流体軸受装置が既に提案され
ている。
ンド部における潤滑不足を生じさせないようにす
るために、軸受面に残留する流体をランド部に導
入する手段を設けた流体軸受装置が既に提案され
ている。
かかる流体軸受装置は、第1図、第2図に示す
ように、軸受部材11の軸受面に静圧発生ポケツ
ト13をU字状に形成してこのU字ポケツト13
の中央部をランド部14となし、このランド部1
4の軸方向両端部に位置するポケツト13a,1
3bを互いに接続する軸方向接続部13cを負荷
の作用する軸受面側において重力に対して下方に
なるように設けている。このため負荷の作用する
軸受面側においては、停電等により流体供給ポン
プが停止しても軸受面に残留する流体は軸方向接
続部13cに溜るので、惰性回転する軸12の表
面につれられて流体はランド部14に導入され、
軸受の焼付き防止作用をなす。しかしながら第2
図に示すように負荷の作用する軸受面の反対側に
おいては、軸方向接続部13cは重力に対して上
方に位置することになり、この反対側の軸受面に
負荷が作用する場合には、ランド部14に対する
残留流体の導入作用がなくなり、やはり潤滑不足
による焼付きを起す恐れが生ずることになる。
ように、軸受部材11の軸受面に静圧発生ポケツ
ト13をU字状に形成してこのU字ポケツト13
の中央部をランド部14となし、このランド部1
4の軸方向両端部に位置するポケツト13a,1
3bを互いに接続する軸方向接続部13cを負荷
の作用する軸受面側において重力に対して下方に
なるように設けている。このため負荷の作用する
軸受面側においては、停電等により流体供給ポン
プが停止しても軸受面に残留する流体は軸方向接
続部13cに溜るので、惰性回転する軸12の表
面につれられて流体はランド部14に導入され、
軸受の焼付き防止作用をなす。しかしながら第2
図に示すように負荷の作用する軸受面の反対側に
おいては、軸方向接続部13cは重力に対して上
方に位置することになり、この反対側の軸受面に
負荷が作用する場合には、ランド部14に対する
残留流体の導入作用がなくなり、やはり潤滑不足
による焼付きを起す恐れが生ずることになる。
ところで研削盤においては、ストレートタイプ
とアンギユラタイプがあり、一般的には砥石軸に
対する砥石の取付位置が左右逆配置となつてい
る。このため砥石スリーブ形状とか砥石に近い側
にスラスト側受を設ける関係から軸受部材をプー
リ側と砥石側とで同一にすることはできないが、
ストレートタイプとアンギユラタイプとであれ
ば、プーリ側の軸受部材どうし、又は砥石側の軸
受部材どうしでそれぞれ共有化することは可能で
ある。
とアンギユラタイプがあり、一般的には砥石軸に
対する砥石の取付位置が左右逆配置となつてい
る。このため砥石スリーブ形状とか砥石に近い側
にスラスト側受を設ける関係から軸受部材をプー
リ側と砥石側とで同一にすることはできないが、
ストレートタイプとアンギユラタイプとであれ
ば、プーリ側の軸受部材どうし、又は砥石側の軸
受部材どうしでそれぞれ共有化することは可能で
ある。
しかしながらアンギユラタイプにおけるプーリ
側の軸受部材を例にとれば、この軸受部材は砥石
台の左側面に固着されているが、これをストレー
トタイプの研削盤に適用するとすれば砥石台の右
側面に固着されるようになり、ベルト張力及び軸
の自重による負荷作用方向は第4図に実線で示す
方向から点線で示す方向に変化する。このように
負荷作用方向が変つてしまうと第1図、第2図に
示すように非対称形U字ポケツトの軸受構成では
停電時における負荷側ランド部の潤滑不足の問題
が生じてくる。
側の軸受部材を例にとれば、この軸受部材は砥石
台の左側面に固着されているが、これをストレー
トタイプの研削盤に適用するとすれば砥石台の右
側面に固着されるようになり、ベルト張力及び軸
の自重による負荷作用方向は第4図に実線で示す
方向から点線で示す方向に変化する。このように
負荷作用方向が変つてしまうと第1図、第2図に
示すように非対称形U字ポケツトの軸受構成では
停電時における負荷側ランド部の潤滑不足の問題
が生じてくる。
本発明にかかる問題をなくするために、軸中心
を通る鉛直面に対し左右の各軸受面に形成される
U字ポケツトの軸方向接続部をともに重力に対し
て下方に位置せしめ、しかも前記鉛直面に対して
左右対称的にU字ポケツトを形成したものであ
る。以下本発明の実施例を第3図、第4図によつ
て説明する。20は軸受部材、21はこの軸受部
材20の軸受面にて回転可能に軸承される軸部
材、軸受部材20の軸受面には静圧発生部をなし
かつ動圧発生部をもなす圧力発生帯域PZが円周
方向に5個配設されている。各圧力発生帯域PZ
は、軸方向に離間して刻設された一対のポケツト
23a,23bを軸方向に刻設された凹溝23c
にて接続することにより前記軸受面にU字状をな
して形成されたU字ポケツト23と、このU字ポ
ケツト23を除く軸受面よりなりU字ポケツト2
3の中央に形成され前記動圧発生部をなすランド
部24と、前記U字ポケツト23内に突設され大
気に通ずる排出孔25を開口せしめた小ランド部
26と、絞り27を介して圧力流体をU字ポケツ
ト23内に導く供給路28とより構成されてい
る。この圧力発生帯域PZをなす各U字ポケツト
23の軸方向接続部である凹溝23cは全て重力
方向において下方に設けられ、しかも軸中心を通
る鉛直面に対して左右の軸受面に形成される各U
字ポケツト23は左右対称となるように配置され
ている。圧力発生帯域PZが5個の場合におい
て、鉛直面に対して左右対称的にU字ポケツト2
3を配置するには第4図に示すように鉛直面によ
り2分される圧力発生帯域を最上部に位置させる
ものと、図示してないが最下部に位置させるもの
の2通りがあるが、かかる鉛直面により2分され
る圧力発生帯域を除いた他の圧力発生帯域のU字
ポケツトが左右対称であれば良い。尚、鉛直面に
対しポケツト形状を完全な左右対称にするために
は、第4図に示すように最上部のランド部24x
の両側に凹溝23y,23zを刻設し、ランド部
24xの周囲をポケツトでとり囲むような形状と
することができる。このようなポケツト23を軸
受面最上部に設けた場合のランド部は軸の自重作
用方向の反対側に位置するためこのランド部の潤
滑不足はほとんど問題になることはない。ところ
が軸受面最下部にこのようなポケツト23を設け
た場合は、軸の自重作用方向にかかるランド部2
4xが位置するので潤滑不足による問題が生じや
すい。この意味において、ランド部の周囲がポケ
ツトでとり囲まれた圧力発生帯域は軸受面最上部
に位置させた第3図、第4図の構成の方が好まし
いといえる。
を通る鉛直面に対し左右の各軸受面に形成される
U字ポケツトの軸方向接続部をともに重力に対し
て下方に位置せしめ、しかも前記鉛直面に対して
左右対称的にU字ポケツトを形成したものであ
る。以下本発明の実施例を第3図、第4図によつ
て説明する。20は軸受部材、21はこの軸受部
材20の軸受面にて回転可能に軸承される軸部
材、軸受部材20の軸受面には静圧発生部をなし
かつ動圧発生部をもなす圧力発生帯域PZが円周
方向に5個配設されている。各圧力発生帯域PZ
は、軸方向に離間して刻設された一対のポケツト
23a,23bを軸方向に刻設された凹溝23c
にて接続することにより前記軸受面にU字状をな
して形成されたU字ポケツト23と、このU字ポ
ケツト23を除く軸受面よりなりU字ポケツト2
3の中央に形成され前記動圧発生部をなすランド
部24と、前記U字ポケツト23内に突設され大
気に通ずる排出孔25を開口せしめた小ランド部
26と、絞り27を介して圧力流体をU字ポケツ
ト23内に導く供給路28とより構成されてい
る。この圧力発生帯域PZをなす各U字ポケツト
23の軸方向接続部である凹溝23cは全て重力
方向において下方に設けられ、しかも軸中心を通
る鉛直面に対して左右の軸受面に形成される各U
字ポケツト23は左右対称となるように配置され
ている。圧力発生帯域PZが5個の場合におい
て、鉛直面に対して左右対称的にU字ポケツト2
3を配置するには第4図に示すように鉛直面によ
り2分される圧力発生帯域を最上部に位置させる
ものと、図示してないが最下部に位置させるもの
の2通りがあるが、かかる鉛直面により2分され
る圧力発生帯域を除いた他の圧力発生帯域のU字
ポケツトが左右対称であれば良い。尚、鉛直面に
対しポケツト形状を完全な左右対称にするために
は、第4図に示すように最上部のランド部24x
の両側に凹溝23y,23zを刻設し、ランド部
24xの周囲をポケツトでとり囲むような形状と
することができる。このようなポケツト23を軸
受面最上部に設けた場合のランド部は軸の自重作
用方向の反対側に位置するためこのランド部の潤
滑不足はほとんど問題になることはない。ところ
が軸受面最下部にこのようなポケツト23を設け
た場合は、軸の自重作用方向にかかるランド部2
4xが位置するので潤滑不足による問題が生じや
すい。この意味において、ランド部の周囲がポケ
ツトでとり囲まれた圧力発生帯域は軸受面最上部
に位置させた第3図、第4図の構成の方が好まし
いといえる。
次に上記構成による動作を説明する。かかる軸
受部材20がアンギユラタイプの研削盤のプーリ
側に設けられるとすれば、砥石台の左側面に取付
けフランジ20aをもつて前記軸受部材20は固
着され、軸部材21上のプーリとモータ軸上のプ
ーリとの間に張架されるベルトのテンシヨン及び
軸の自重によつて第4図実線矢印方向の負荷が作
用し、軸中心を通る鉛直面SSの左側が軸受の負
荷面となる。この状態で軸部材21は矢印A方向
に回転する。流体供給ポンプの作動中は、供給路
28より絞り27を介してU字ポケツト23内に
流体が供給され、小ランド部26に形成される軸
受隙間より排出穴25に流出し、軸受隙間に応じ
た静圧がU字ポケツト23及びランド部24一帯
に発生される。この静圧は、軸の変位によつて軸
受隙間が小さくなるとU字ポケツト23からの流
出抵抗が増大するため圧力が高くなり、また軸受
隙間が大きくなるとU字ポケツト23からの流出
抵抗が減少するので圧力は低下する。かかる圧力
補償作用によつて軸変位は負荷変動があつても微
小に抑えることができる。しかもU字ポケツト2
3の中央にランド部24が設けられているため、
このランド部24と軸部材表面との間に介在され
る流体膜が振動的負荷に対する強い抵抗力とな
り、高い軸受剛性を持つことになる。
受部材20がアンギユラタイプの研削盤のプーリ
側に設けられるとすれば、砥石台の左側面に取付
けフランジ20aをもつて前記軸受部材20は固
着され、軸部材21上のプーリとモータ軸上のプ
ーリとの間に張架されるベルトのテンシヨン及び
軸の自重によつて第4図実線矢印方向の負荷が作
用し、軸中心を通る鉛直面SSの左側が軸受の負
荷面となる。この状態で軸部材21は矢印A方向
に回転する。流体供給ポンプの作動中は、供給路
28より絞り27を介してU字ポケツト23内に
流体が供給され、小ランド部26に形成される軸
受隙間より排出穴25に流出し、軸受隙間に応じ
た静圧がU字ポケツト23及びランド部24一帯
に発生される。この静圧は、軸の変位によつて軸
受隙間が小さくなるとU字ポケツト23からの流
出抵抗が増大するため圧力が高くなり、また軸受
隙間が大きくなるとU字ポケツト23からの流出
抵抗が減少するので圧力は低下する。かかる圧力
補償作用によつて軸変位は負荷変動があつても微
小に抑えることができる。しかもU字ポケツト2
3の中央にランド部24が設けられているため、
このランド部24と軸部材表面との間に介在され
る流体膜が振動的負荷に対する強い抵抗力とな
り、高い軸受剛性を持つことになる。
しかしながら停電時により流体供給ポンプが停
止すると、供給路28からの流体供給も止まるこ
とになる。各U字ポケツト内に残留する流体は、
重力の作用で下方に向つて流動し、軸方向接続部
である凹溝23c内に溜り、惰性回転する軸表面
にひつぱられてランド部24に導入される。これ
によつて負荷作用側のランド部24の潤滑不足は
流体供給ポンプが停止しても直ちには生じない
で、軸部材の惰性回転中における焼付き防止作用
をなすことができる。
止すると、供給路28からの流体供給も止まるこ
とになる。各U字ポケツト内に残留する流体は、
重力の作用で下方に向つて流動し、軸方向接続部
である凹溝23c内に溜り、惰性回転する軸表面
にひつぱられてランド部24に導入される。これ
によつて負荷作用側のランド部24の潤滑不足は
流体供給ポンプが停止しても直ちには生じない
で、軸部材の惰性回転中における焼付き防止作用
をなすことができる。
かかる軸受部材20をストレートタイプの研削
盤のプーリ側につけ換えた場合には、砥石台の右
側面に取付けフランジ20aをもつて固着され
る。この場合のベルトのテンシヨン及び軸の自重
は第4図点線矢印方向の負荷となつて作用し、鉛
直面SSの右側が軸受の負荷面となる。この状態
で軸部材21は矢印B方向に回転する。この場合
においても、流体供給ポンプ停止時には、流体は
重力の作用で下方に向つて流動し、軸方向接続部
である凹溝23c内に溜り、負荷作用側のランド
部24に導入され、潤滑不足による焼付き防止作
用をなす。
盤のプーリ側につけ換えた場合には、砥石台の右
側面に取付けフランジ20aをもつて固着され
る。この場合のベルトのテンシヨン及び軸の自重
は第4図点線矢印方向の負荷となつて作用し、鉛
直面SSの右側が軸受の負荷面となる。この状態
で軸部材21は矢印B方向に回転する。この場合
においても、流体供給ポンプ停止時には、流体は
重力の作用で下方に向つて流動し、軸方向接続部
である凹溝23c内に溜り、負荷作用側のランド
部24に導入され、潤滑不足による焼付き防止作
用をなす。
以上述べたように本発明の構成によれば、鉛直
面に対して左右対称的にU字ポケツトを形成し、
どのU字ポケツトの軸方向接続部も下方に位置さ
せたので、軸受の負荷作用面が鉛直面の右側とな
つても左側となつても、軸方向接続部に溜つた流
体が軸受負荷側のランド部に導入され、潤滑不足
による焼付防止作用をなす。
面に対して左右対称的にU字ポケツトを形成し、
どのU字ポケツトの軸方向接続部も下方に位置さ
せたので、軸受の負荷作用面が鉛直面の右側とな
つても左側となつても、軸方向接続部に溜つた流
体が軸受負荷側のランド部に導入され、潤滑不足
による焼付防止作用をなす。
したがつてアンギユラタイプとストレートタイ
プとの間でプーリ側軸受部材及び砥石側軸受部材
はそれぞれ互換性をもたせることができ、生産
上、管理上の効率化を図ることができる利点を有
する。
プとの間でプーリ側軸受部材及び砥石側軸受部材
はそれぞれ互換性をもたせることができ、生産
上、管理上の効率化を図ることができる利点を有
する。
第1図、第2図は従来装置の構成を示すもので
第1図は縦断面図、第2図は第1図における−
線矢視断面図、第3図は本発明の実施例を示す
縦断面図、第4図は第3図における−矢視断
面図、第5図は軸受面の展開図である。 20……軸受部材、21……軸部材、PZ……
圧力発生帯域、23……U字ポケツト、23c…
…凹溝(軸方向接続部)、24……ランド部、2
5……排出穴、26……小ランド部、27……絞
り、28……供給路、SS……鉛直面。
第1図は縦断面図、第2図は第1図における−
線矢視断面図、第3図は本発明の実施例を示す
縦断面図、第4図は第3図における−矢視断
面図、第5図は軸受面の展開図である。 20……軸受部材、21……軸部材、PZ……
圧力発生帯域、23……U字ポケツト、23c…
…凹溝(軸方向接続部)、24……ランド部、2
5……排出穴、26……小ランド部、27……絞
り、28……供給路、SS……鉛直面。
Claims (1)
- 1 軸部材を回転可能に軸承する軸受部材の軸受
面に静圧発生部と動圧発生部よりなる圧力発生帯
域を円周方向に複数個配設してなる流体軸受装置
において、前記各圧力発生帯域は、軸方向に離間
して刻設された一対のポケツトを軸方向接続部を
もつて接続することにより前記軸受面にU字状を
なして形成されたU字ポケツトと、このU字ポケ
ツトを除く軸受面よりなり前記動圧発生部をなす
ランド部と、前記U字ポケツト内に突設され大気
に通ずる排出孔を開口せしめた小ランド部と、絞
りを介して圧力流体をU字ポケツト内に導く供給
路とを有し、前記各圧力発生帯域内の全てのU字
ポケツトの前記軸方向接続部を重力方向に対して
下方に位置させかつ軸中心を通る鉛直面に対して
左右対称的にU字ポケツトを形成せしめたことを
特徴とする流体軸受装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13481879A JPS5659025A (en) | 1979-10-18 | 1979-10-18 | Fluid bearing |
| US06/195,179 US4325585A (en) | 1979-10-18 | 1980-10-08 | Fluid bearing |
| GB8033666A GB2062129B (en) | 1979-10-18 | 1980-10-17 | Fluid bearings |
| FR8022246A FR2468029A1 (fr) | 1979-10-18 | 1980-10-17 | Palier fluide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13481879A JPS5659025A (en) | 1979-10-18 | 1979-10-18 | Fluid bearing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5659025A JPS5659025A (en) | 1981-05-22 |
| JPS6238570B2 true JPS6238570B2 (ja) | 1987-08-18 |
Family
ID=15137193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13481879A Granted JPS5659025A (en) | 1979-10-18 | 1979-10-18 | Fluid bearing |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4325585A (ja) |
| JP (1) | JPS5659025A (ja) |
| FR (1) | FR2468029A1 (ja) |
| GB (1) | GB2062129B (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5054938A (en) * | 1987-05-29 | 1991-10-08 | Ide Russell D | Hydrodynamic bearings having beam mounted bearing pads and sealed bearing assemblies including the same |
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