JPS6311390Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ 技術分野 この考案は、加圧気体を軸とハウジングとの間
に送り込み、これによつて回転軸を支持するよう
にした静圧気体軸受に関するもので、特に、軸給
気式の静圧気体軸受装置の改良に関する。

ロ 従来技術 静圧気体軸受には軸受部への給気をハウジング
側から行うタプと軸側から行うタイプとがある。
後者のいわゆる軸給気式の場合、ハウジング内部
に配管を設ける必要がないからハウジングの、ひ
いては当該軸受装置全体の、小型軽量化を図るこ
とができ、有利である。このタイプの従来例を示
す第１図を参照すると、給気孔１は、ハウジング
２側より軸３側を大径となして、図中矢印方向に
供給される気体が抵抗なく流れるように作られて
いる。しかし、第２図から判るように、ハウジン
グ２と軸３との接触を避けるための約50μmのす
きま４が存在するが、このすきま４から気体の一
部が流出してしまう。その結果、供給気体の消費
流量の増加や給気圧の低下、したがつて、また、
軸受負荷容量および剛性の低下といつた問題が生
ずる。

ハ 考案の目的 この考案の目的は、上に述べたごとき従来の問
題を解消し得る構造の軸給気式静圧気体軸受装置
を提供することである。すなわちこの考案は、所
定箇所以外からの供給気体の不必要な流出を防止
して給気の圧力損失を低減させるとともに気体の
消費流量が少ない改良した軸給気式静圧気体軸受
装置を提供せんとするものである。

ニ 考案の構成 この考案の軸給気式静圧気体軸受装置は、加圧
気体の供給口２１を備えたハウジング１１と、こ
のハウジング内に回転自在に収容され、内部に給
気孔２０を備えた軸１２とからなる。

軸１２は互いに軸方向に離隔した第１および第
２のラジアル軸受部１６，１７を備えた軸部分１
８と、軸部分１８の一端に形成された軸線に対し
て垂直なスラスト板１９とを含む。

第１のラジアル軸受部１６は、ハウジング１１
の供給口２１と連通する環状溝２２、この環状溝
２２と給気孔２０とを連通せしめる半径方向孔２
６、および周方向に配列され一端にて環状溝２２
と連通する複数の軸方向溝２３を有する。

第２のラジアル軸受部１７は周方向に配列され
た複数の軸方向溝３２、および各軸方向溝と給気
孔２０とを連通せしめる半径方向孔３３を有す
る。

第１および第２のラジアル軸受部１６，１７に
おいては、隣接する軸方向溝３２の間の畝部２
４，３４とハウジング１１の受面とでいわゆる表
面絞りが構成される。

スラスト板１９はその軸方向両側面を受面２
７，２８となしてあり、かつ、給気孔２０と連通
するとともに各受面２７，２８に開口するノズル
２９を有し、対向するハウジング１１の受面３
０，３１とでもつてスラスト軸受を構成する。

ホ 考案の効果 この考案によれば、ハウジング側の供給口と軸
とは非接触でありながら、供給気体の不必要な流
出が効果的に防止される。この結果、給気圧の圧
力損失が少なく、また、消費流量の少ない、コン
パクトな軸給気式静圧気体軸受装置を提供するこ
とができる。

さらに、特にラジアル軸受部において、いわゆ
る表面絞りを採用したことにより、供給気体の流
出防止に加えて、軸受のラジアル剛性の向上とい
つた効果も得られるものである。

ヘ 実施例 以下、第３〜６図に示すこの考案の実施例につ
いて述べる。

この実施例は情報機器や音響機器等におけるス
ピンドル装置に応用したもので、スピンドル装置
はハウジング１１と、軸１２と、軸１２を回転駆
動するモータ１３を含む。図示実施例において
は、モータ１３はハウジング１１に固定したステ
ータ１４と、軸１２に固設したロータ１５とから
なるコンパクトな構成を有するものであるが、勿
論これ以外の構成を採択してもよいし、さらに、
これに代えてタービンドライブ方式とすることも
可能である。

軸１２はハウジング１１内に回転自在に収容さ
れている。軸１２は、この概ね両端部に互いに軸
方向に離隔したラジアル軸受部１６，１７を備え
た軸部分１８と、軸部分１８の一端に形成された
軸線に対して垂直に延在するスラスト板１９とか
らなる。軸１２は内部に軸方向に延伸する給気孔
２０を備えている。

第１のラジアル軸受部１６は軸部分１８の他の
部分より大径であつて、ハウジング１１に開設さ
れた加圧気体の供給口２１と連通する環状溝２２
と、この環状溝２２の軸方向両側に周方向に配列
され一端にて環状溝２２と連通する複数の軸方向
溝２３を備えている。供給口２１から供給される
気体が軸１２側に流れ易いように、環状溝２２の
幅は供給口２１の口径より大きくしてある。

軸方向溝２３の一端は上に述べたとおり環状溝
２２と連通するが、他端は大径部の端縁より軸方
向内側にて終結している。別言すれば、ラジアル
軸受部の軸方向外側端には、軸方向溝によつて中
断されない環状大径部３５が存在する。（これは
後述する第２のラジアル軸受部１７についてもい
える。）したがつて、軸方向溝２３は環状溝２２
から気体を導き、その全長に亘つて圧力分布を発
生させる。なお、第４図に示すように、第１のラ
ジアル軸受部１６とハウジング１１の受面との間
の軸受すきま２５を、静圧軸受で通常採用される
値（好ましくは数μm〜10数μm）とすることによ
つて、該部からの気体の流出を防ぐことができる
ことに加えて、畝部２４とハウジング１１の受面
とによるいわゆる表面絞り効果が期待できる。か
くして第１のラジアル軸受部１６は高い剛性を備
えた静圧ラジアル軸受を構成する。

環状溝２２は、第５図からわかるように、１以
上の半径方向孔２６を通じて給気孔２０と連通し
ており、給気孔２０に流入した加圧供給気体は、
一方では第２のラジアル軸受部１７へ、他方では
スラスト板１９へ向かう。

第２のラジアル軸受部１７は、周方向に配列し
た複数の軸方向溝３２を備えている。各軸方向溝
３２は第６図に示すように、半径方向孔３３を通
じて給気孔２０と連通する。したがつて、第１の
ラジアル軸受部１７におけると同様、軸方向溝３
２は給気孔２０から加圧気体を導き、その全長に
亘つて圧力分布を発生させる。また、隣接する軸
方向溝３２の間の畝部３４は、対向するハウジン
グ１１の受面と協働して表面絞り作用を発揮す
る。なお、第２のラジアル軸受部１７において
も、隣接軸方向溝３２間の畝部３４とハウジング
１１の受面との間の軸受すきまは、上述の第１の
ラジアル軸受部１６におけると同様の趣旨から、
数μm〜10数μmとする。しかして第２のラジアル
軸受部１７も高い剛性を備えた静圧ラジアル軸受
を構成する。

スラスト板１９はその軸方向両側面を受面２
７，２８となし、給気孔２０と連通するとともに
スラスト板１９の各受面２７，２８に開口したノ
ズル２９を有する。スラスト板１９の各受面と対
向するハウジング１１の受面３０，３１は、スラ
スト板１９の厚さより若干大なる距離を隔てて対
向している。しかして、給気孔２０を通して供給
される加圧気体がノズル２９から噴出することに
より、スラスト板１９の受面２７，２８とハウジ
ング１１の受面３０，３１とでもつて静圧スラス
ト軸受が構成される。

第１および第２のラジアル軸受部１６，１７は
軸部分１８上の位置に関して互いに交代しても、
その基本的効果は変わることはない。また、第１
のラジアル軸受部１６の軸方向溝２３は、図示
し、かつ、既に述べたように環状溝２２の軸方向
両側に設けるのでなく、片側にのみ設けてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の軸給気式静圧気体軸受装置の軸
方向断面図、第２図は第１図の部拡大図、第３
図はこの発明の実施例たる軸給気静圧気体軸受の
軸方向断面図、第４図は第３図の部拡大図、第
５図は第３図の−線に沿う軸の断面図、第６
図は第３図の−線に沿う軸の断面図である。 １１……ハウジング、１２……軸、１６，１７
……ラジアル軸受部、１８……軸部分、１９……
スラスト板、２０……給気孔、２１……供給口、
２２……環状溝、２３，３２……軸方向溝、２
４，３４……畝部、２５……軸受すきま、２６，
３３……半径方向孔、２７，２８……スラスト板
の受面、２９……ノズル、３０，３１……ハウジ
ングの受面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加圧気体の供給口を備えたハウジングと、互い
   に軸方向に離隔した第１および第２のラジアル軸
   受部を備えた軸部分および該軸部分の一端に形成
   したスラスト板を含み内部に給気孔を備えた軸と
   からなり、前記第１のラジアル軸受部が前記供給
   口と連通する環状溝、該環状溝と前記給気孔とを
   連通せしめる半径方向孔、および周方向に配列さ
   れ一端にて前記環状溝と連通する複数の軸方向溝
   を有し、前記第２のラジアル軸受部が周方向に配
   列された複数の軸方向溝と各軸方向溝を前記給気
   孔と連通せしめる半径方向孔とを有し、前記第１
   および第２のラジアル軸受部において、前記軸方
   向溝間の畝部と前記ハウジングの受面とで表面絞
   りを構成し、前記スラスト板がその軸方向両側面
   をハウジングの受面と対向する受面となし、か
   つ、前記給気孔と連通するとともに前記スラスト
   板の受面にて開口するノズルを有する軸給気式静
   圧気体軸受装置。