JPS6275126A - ガスベアリング - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、相互に可動の少なくとも２つのベアリング
部品及び相互に対面する２つのベアリング部品作動面間
に設けられて、ガスを噴射することによりベアリング部
品間にガス間隙を維持することができるようにしたガス
噴射装置からなるガスベアリングに関する。

［従来の技術］ このように相互に回転自在な２つのベアリング部品から
なると共に、セラミック材料、ガラスおよび／または金
属から形成された空気ベアリングは一般的に知られてい
る。この種の空気ベアリングは大型で重量のある構造の
場合でも、何ら潤滑剤を用いることなく、摩擦のない状
態で運転することができるという大きな利点を提供する
。

ベアリング部品間に非常に薄い空気間隙を達成するため
に、これら部品に空気導入溝が設けられて、これを通し
て周囲空気が回転ベアリング部品の２つの作動面間に供
給されて、非常に薄い空気間隙を形成するようになって
いる。非常に小さい空気間隙を使用することは、その空
気ベアリングに要求される安定性を得るために必要であ
る。

［発明が解決しようとする問題点コ 従来の空気ベアリングの欠点は、これが前述の材料から
なる高価なベアリング部品を用いることにより高価であ
ることである。

しかし、セラミック材料をたとえば天然石、特に花こう
岩に置換すれば、ベアリング部品用に非常に安価な出発
材料を用いることになり、かなりの原価の低減をもたら
すが、天然石の大きなブロックからベアリング部品を製
造することから、この表面が平坦であるにもかかわらず
ベアリング部品の作動面の表面にガスに対して不透過性
をもたない多数の孔を生じ、その結果、ガスが漏出し、
所望の一定厚さの空気間隙を維持することができない。

その結果、ベアリングに望ましくない振動が発生するこ
とになる。

ガスの漏出および振動の発生という前述の欠点は、ベア
リング部品の作動面の表面における多孔性がしばしば、
あらゆる位置で均一ではなく、ある位置から他の位置へ
変化しているという実情により、一層厳しいものとなる
。

そこでこの発明の目的は、前述欠点が生じないガスベア
リングを提供することである。

［問題点を解決するための手段］ この目的はこの発明により達成されており、それによれ
ばその作動面の表面に孔を含有するベアリング部品が用
いられるものにおいて、これらの孔はもろくない孔シー
ル材料によりシールされている。

［作用］ ベアリング部品の作動面の表面の孔をシールすることに
より、ガス間隙内に存するガスはこれらの孔を介して漏
出することはなく、したがって非常に限定されたガス間
隙が継続的に維持され、したがって相互にガス層により
１分離保持されている２つの相互に対面するベアリング
部品の２つの作動面間の領域に、非常に限定された圧力
が維持される。

孔シール材料は表面のもとの外観を保持するた、めに透
明であることが好ましい。

孔シール材料で処理した後でベアリング部品に非常に滑
らかな表面を与えるために、孔シール材料が機械加工で
きるものであることが望ましい。

孔シール材料は硬化、された硬化性重合体からなること
が有利であり、その理由は、この種の重合体はベアリン
グ部品の作動面に液体状態で容易に適用できるからで、
それによりこの重合体は孔内に満足できる程度に吸収さ
れると共に、その後硬化により硬化樹脂に転換される。

孔シール材料は３０℃より低温、好ましくはほぼ周囲温
度において硬化され得る重合体、特に紫外線により硬化
され得る重合体からなることが便利である。特に花こう
岩の場合は、はぼ２０℃で硬化または利用され得る孔シ
ール物質を利用することが望ましく、その理由は、加熱
された花こう岩が再び安定するまでに長時間かかり、冷
却中の間何らの変形も受容しないからである。

孔シール材料はポリウレタン型、アクリル樹脂型、エポ
キシ樹脂型、シリコン樹脂型、ポリビニリデン・フルオ
ライド型、ポリ（Ｐ−フェニレンテレフタールアミド）
および類似重合体から選択されることが便利である。

孔シール材料は、相互に対面する作動面の少なくとも一
つの表面にコーティング層として適用され得ることが便
利である。その場合前記コーティング層は最大偏差が１
０μｍより小さい偏差であるような十分に平坦な表面を
形成するために、機械加工できるものであることが便利
である。

明らかなように、前記コーティング層は花こう岩様材料
の厚強度を完全に維持するために、できる限り薄肉でな
ければならない。

花こう岩様材料がベアリング部品用に利用されることが
望ましい。

花こう岩様材料は特に、正長石、斜長石２石芙。

角閃石、ミオタイト（ｍｉｏｔｉｔｅ）および／または
白雲母からなる自然に多量に存する深層硬質岩石物質と
、磁鉄鉱、グラネート（ｇ　ｒ　ａ　ｎ　ａｔｅ）、ジ
ルコンおよび燐灰石のような少量の物質から構成されて
いる。

いうまでもなく、前述の鉱石は夫々孔こう若株物質およ
び同一硬度の鉱石に属している。

この発明はさらに、この発明のガスベアリングに利用す
るのに適したベアリング部品またはベアリング材料とし
ての多孔質金属の花こう岩様材料に基づくベアリング部
品の作動面の表面の孔が、もろくない孔シール材料によ
りシールされるようになっている。

［実施例コ この発明を図面により例示した実施態様を参照して説明
することにする。

ここで、第１図はこの発明の空気ベアリングの断面図、
第２図はベアリング部品の細部断面図、第３図は表面層
を有するベアリング部品の断面図。

第４図は別のタイプの空気ベアリングの空気ベアリング
部品の表面図である。

第１図は、第１ベアリング部品２と、細部は図示しない
大型または重量構造のシャフト８に結合される第２ベア
リング部品３とからなる空気ベアリン゛グ１を示してい
る。ベアリング部品２および３の相互に対面する作動面
４および５は平坦構造にされると共に、空気導入溝６が
設けられており、この溝６は空気ベアリングの外側から
の空気がベアリング部品２および３間に空気間隙を形成
することを保証している。空気を満されるこの間隙は７
で示されている。

花こう岩様材料に基づくベアリング部品が用いられる場
合は、ベアリング部品２および３の作動面４および５の
表面に孔が発生し、その結果、２つの作動面間の空気間
隙７からの空気が制御されない状態で漏出し、したがっ
て２つの部品間に極めて一定の厚さの空気間隙を維持す
ることは不可能である。

この欠点は１表面４および５の多孔性が一つの領域から
他の領域にわたり変化するためベアリング部品の製造に
おいていわれている多孔性を考慮することが不可能であ
るという事実から、一層温しいものとなる。、 この発明においては前述の欠点は、花こう岩様材料に基
づくベアリング部品２および３の前記作動面の表面の孔
が、孔シール材料９によりシールされることにより除去
される。第２図に花こう岩ベアリング部品の作動面３の
断面図が示されており、そこに設けられた孔１０を介し
て空気が空気間隙から外側へ容易に漏出することになる
。これらの孔１０はその自由端が孔シール材料９により
シールされる。この孔シール材料は硬化エボキシ樹脂か
らなる。

明らかなように、孔１０をシールする結果、一定の一様
な厚さの空気間隙７が２つのベアリング部品２および３
の間に維持される。孔をシールするためのエポキシ樹脂
の代りにシリコン樹脂またはアラミド樹脂を利用するこ
とができる。

第３図に、非常に薄い表面層１２がベアリング部品の作
動面の表面に示されている実施態様が図示されている。

この層１２は透明で、かつ最大１０μｍの偏差が許され
る所望の滑らかさをこの表面層に与えるために機械加工
できるものにすることが好ましい。そのコーティング層
は、空気間隙が形成されて空気ベアリングが始動される
間、花こう若株材料の強度を保持するために非常に薄く
保持されなければならない。特に重量構造の場合、明ら
かなように作動面はこの空気ベアリングの始動中に損傷
することを防止するために、非常に大きな強度を有して
いなければならない。

エポキシ樹脂またはシリコン樹脂の代りに、ポリウレタ
ン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニリデン・フルオライド
樹脂、およびアラミド樹脂、ポリ（Ｐ−フェニレンテレ
フタールアミド樹脂））を利用することができる。

第４図は空気ベアリングの別の実施態様を示しており、
ここでは花こう岩から形成される第１ベアリング部品２
に中央孔１３が設けられており。

これはベアリング部品２および３の表面４および５間に
空気間隙を形成するためのものである。空気の漏出を防
止するため、第２ベアリング部品３はスカート１１を保
持しており、それにより間隙からの空気の漏出に対抗す
るようになっている。

花こう岩表面４および５の孔は、第２または３図に示さ
れる硬化エポキシ樹脂９によりシールされている。

ベアリング部品に関して金１または他の多孔質材料が用
いられる場合、この孔は同様にシールすることができる
。

［発明の効果］ 本発明によればガスの透過孔を有する材料をベアリング
部品として使用する場合、その作動面をソールするので
ガスの漏出が阻止され、それによってベアリング間隙が
継続的に維持され従ってガスベアリングの性能を低下す
ることがない。

【図面の簡単な説明】

断面図、第３図は他の実施例になるガスベアリングの細
部断面図、第４図は更に他の実施例になるガスベアリン
グの完断面図である。 １・・空気ベアリング、２，３ベアリング部品。 ４．５・・・作動面、７・・・空気間隙、９・・・シー
ル材料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、相互に可動の少なくとも２つのベアリング部品（２
   、３）及び相互に対面する２つのベアリング部品作動面
   間に設けられたベアリング部品（２、３）間にガス間隙
   （７）を維持できるようにガスを噴射するためのガス噴
   射装置を備え、ベアリング部品（２、３）の作動面に孔
   （１０）を包含するものにおいて、前記孔（１０）がも
   ろくない孔シール材料によりシールされることを特徴と
   するガスベアリング。 ２、特許請求の範囲第１項の発明において少なくとも一
   つのベアリング部品（２、３）が、花こう岩様物質また
   は孔を包含する金属からなることを特徴とするガスベア
   リング。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項の発明において
   前記孔シール材料が透明であることを特徴とするガスベ
   アリング。 ４、特許請求の範囲第１項または第３項の発明において
   前記孔シール材料が機械加工可能であることを特徴とす
   るガスベアリング。 ５、特許請求の範囲第１項または第３項または第４項の
   発明において前記孔シール材料が硬化性重合体からなる
   ことを特徴とするガスベアリング。 ６、特許請求の範囲第５項の発明において前記孔シール
   材料が、３０℃より低温において、そして好ましくはほ
   ぼ周囲温度において硬化された硬化性重合体からなるこ
   とを特徴とするガスベアリング。 ７、特許請求の範囲第５項または第６項の発明において
   前記孔シール材料が、紫外線により硬化され得る重合体
   からなることを特徴とするガスベアリング。 ８、特許請求の範囲第１項または第３項乃至第７項の何
   れかの発明において前記孔シール材料がポリウレタン樹
   脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリ
   ビニリデン・フルオライド、ポリ（Ｐ−フェニレンテレ
   フタールアミド）および類似材料から選択されることを
   特徴とするガスベアリング。 ９、特許請求の範囲第１項または第３項乃至第８項のの
   何れかの発明において前記孔シール材料が、好ましくは
   最大２０μｍの厚さを有する薄肉コーティング層（１２
   ）を表面に形成していることを特徴とするガスベアリン
   グ。 １０、好ましくは花こう岩様材料または多孔質金属に基
   づくベアリング部品の作動面表面が、もろくない孔シー
   ル材料によりシールされていることを特徴とするガスベ
   アリングに用いるのに適するベアリング部品またはベア
   リング材料。