JPS63140116A - シャフト支持装置 - Google Patents
シャフト支持装置Info
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- JPS63140116A JPS63140116A JP62294271A JP29427187A JPS63140116A JP S63140116 A JPS63140116 A JP S63140116A JP 62294271 A JP62294271 A JP 62294271A JP 29427187 A JP29427187 A JP 29427187A JP S63140116 A JPS63140116 A JP S63140116A
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 44
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 210000004916 vomit Anatomy 0.000 description 1
- 230000008673 vomiting Effects 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
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/04—Relieving load on bearings using hydraulic or pneumatic means
-
- 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
-
- 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
- F16C32/0681—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load
- F16C32/0696—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load for both radial and axial load
-
- 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
- F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
- F16C35/08—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers for spindles
- F16C35/10—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers for spindles with sliding-contact bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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】
本発明は、軸受スリーブを設けた半径方向静的流体軸受
と軸線方向静的流体軸受とを具え、前記軸受スリーブに
シャフトを回転自在に配置するシャフト支持装置に関す
るものである。
と軸線方向静的流体軸受とを具え、前記軸受スリーブに
シャフトを回転自在に配置するシャフト支持装置に関す
るものである。
米国特許第３４９３２７３号に記載の上述の種類のシャ
フト支持装置においては、軸線方向流体軸受はシャフト
のフランジから軸線方向に指向する流体供給路を有する
。一方の側面からシャフトに側方荷重が加わる場合軸受
スリーブ内のシャフトの傾動は環状室の壁とこの環状室
内のディスク状フランジとの間の半径方向流体空間に圧
力が増大することによって回避される。シャフト支持装
置の半径方向軸受能力は単に半径方向流体軸受によって
のみもたらされる。しかし、軸線方向流体軸受のギャッ
プ幅は小さいため、シャフトの傾動に反作用する軸線方
向流体軸受のトルクは相当制限される。更に、半径方向
流体軸受の半径方向軸受能力がシャフト支持装置の総（
または最大）半径方向軸受能力を決定する。
フト支持装置においては、軸線方向流体軸受はシャフト
のフランジから軸線方向に指向する流体供給路を有する
。一方の側面からシャフトに側方荷重が加わる場合軸受
スリーブ内のシャフトの傾動は環状室の壁とこの環状室
内のディスク状フランジとの間の半径方向流体空間に圧
力が増大することによって回避される。シャフト支持装
置の半径方向軸受能力は単に半径方向流体軸受によって
のみもたらされる。しかし、軸線方向流体軸受のギャッ
プ幅は小さいため、シャフトの傾動に反作用する軸線方
向流体軸受のトルクは相当制限される。更に、半径方向
流体軸受の半径方向軸受能力がシャフト支持装置の総（
または最大）半径方向軸受能力を決定する。
本発明の目的は、シャフトの縦方向に見ていかなる所望
領域でも相当大きな部分軸受能力が得られるシャフト支
持装置を得るにある。
領域でも相当大きな部分軸受能力が得られるシャフト支
持装置を得るにある。
この目的を達成するため、本発明シャフト支持装置は、
シャフトに配置したフランジ状補償部材とこの補償部材
を配置する環状室の壁との間の環状流体空間の第１空間
部分および第２空間部分を設け、これら空間部分は互い
にほぼ直径方向に対向する第１制限部により互いに分離
し、これら空間部分のうちの一方に位置し、補償部材の
周方向に存在する補償空間を圧力源に接続し、圧力源に
より供給される圧力と、半径方向に指向する補償部材の
表面積との積にほぼ等しい半径方向作用合力を補償部材
に与える構成としたことを特徴とする。
シャフトに配置したフランジ状補償部材とこの補償部材
を配置する環状室の壁との間の環状流体空間の第１空間
部分および第２空間部分を設け、これら空間部分は互い
にほぼ直径方向に対向する第１制限部により互いに分離
し、これら空間部分のうちの一方に位置し、補償部材の
周方向に存在する補償空間を圧力源に接続し、圧力源に
より供給される圧力と、半径方向に指向する補償部材の
表面積との積にほぼ等しい半径方向作用合力を補償部材
に与える構成としたことを特徴とする。
軸線方向静的流体軸受を補償部材に一体にした本発明に
よるシャフト支持装置の好適な実施例においては、軸線
方向流体軸受は、補償部材から軸線方向に指向する流体
供給路を有するものとして構成し、補償空間は第２制限
部および遷移領域により軸線方向指向流体供給路から分
＾鋒し、この遷移領域においては、補償空間における圧
力よりも高く、軸線方向指向流体供給路における圧力よ
りも低い圧力が存在する構成とする。
よるシャフト支持装置の好適な実施例においては、軸線
方向流体軸受は、補償部材から軸線方向に指向する流体
供給路を有するものとして構成し、補償空間は第２制限
部および遷移領域により軸線方向指向流体供給路から分
＾鋒し、この遷移領域においては、補償空間における圧
力よりも高く、軸線方向指向流体供給路における圧力よ
りも低い圧力が存在する構成とする。
シャフトに非対称な荷重が加わる用途に好適な本発明に
よるシャフト支持装置の好適な実施例においては、シャ
フトは、２個の端部の一方の端部に補償部材を設けたも
のとして構成する。
よるシャフト支持装置の好適な実施例においては、シャ
フトは、２個の端部の一方の端部に補償部材を設けたも
のとして構成する。
次に図面につき、本発明の好適な実施例を説明する。
第１乃至４図に示すシャフト支持装置は、中空のシャフ
ト３を回転自在に支承する固定の金属製の軸受スリーブ
ｌを有する。シャフト３は、半径方向に作用する静的流
体軸受により半径方向の支承を行い、この静的流体軸受
は、軸受スリーブ１の環状ダク）９．１１に接続した２
個の流体供給路５．７と、軸受スリーブ１の環状ダクト
１５に接続した流体ドレン１３とを有する。用語「静的
流体軸受」はガスにより軸受作用および液体による軸受
作用の双方を意味するものとし、ガスまたは液体は圧力
源から供給する。以下に圧縮空気で作動する静的流体軸
受を説明する。リング１９を軸受スリーブｌにボルト１
７により取付け（第１図参照）、このリング１９に圧縮
空気の流入ダクト２１を設け、この流入ダクト２１は接
続ダクト２３を経て流体供給路５，７に接続する。シャ
フト３を駆動するベルトプーリ２９をシャフト３の右端
にねし連結部２５゜２７により取付ける。シャフト３は
、円形ディスクの一部の形状をなしシャフトに一体に形
成したフランジ３１を設ける。フランジ３１は以下に詳
細に説明するように補償部材３１として作用する。金属
製のリング３３を軸受スリーブ１の左端にボルト３５に
より取付け（第４図参照）、更に他のリング３７（第１
図参照）をリング３３に挿通したボルト３９により軸受
スリーブのこの圧縮に取付ける。リング３３、３７は軸
受スリーブ１の左端面とともに、フランジ状の補償部材
３１を配置した環状室を形成する。
ト３を回転自在に支承する固定の金属製の軸受スリーブ
ｌを有する。シャフト３は、半径方向に作用する静的流
体軸受により半径方向の支承を行い、この静的流体軸受
は、軸受スリーブ１の環状ダク）９．１１に接続した２
個の流体供給路５．７と、軸受スリーブ１の環状ダクト
１５に接続した流体ドレン１３とを有する。用語「静的
流体軸受」はガスにより軸受作用および液体による軸受
作用の双方を意味するものとし、ガスまたは液体は圧力
源から供給する。以下に圧縮空気で作動する静的流体軸
受を説明する。リング１９を軸受スリーブｌにボルト１
７により取付け（第１図参照）、このリング１９に圧縮
空気の流入ダクト２１を設け、この流入ダクト２１は接
続ダクト２３を経て流体供給路５，７に接続する。シャ
フト３を駆動するベルトプーリ２９をシャフト３の右端
にねし連結部２５゜２７により取付ける。シャフト３は
、円形ディスクの一部の形状をなしシャフトに一体に形
成したフランジ３１を設ける。フランジ３１は以下に詳
細に説明するように補償部材３１として作用する。金属
製のリング３３を軸受スリーブ１の左端にボルト３５に
より取付け（第４図参照）、更に他のリング３７（第１
図参照）をリング３３に挿通したボルト３９により軸受
スリーブのこの圧縮に取付ける。リング３３、３７は軸
受スリーブ１の左端面とともに、フランジ状の補償部材
３１を配置した環状室を形成する。
第１空間部分４３および第２空間部分４５によりなる環
状流体空間４１は、リング３３の内面により構成される
環状室の壁とフランジ状補償部材３１との間に位置する
。第１空間部分４３と第２空間部分４５は２個の制限部
４７．４９により互いに分離され、これら制限部はリン
グ３３の内面に設けた隆起部により構成する。隆起形状
の制限部４７．４９は互いにほぼ直径方向に対向させ、
リングの幅全体にわたり設ける（第３図の点線４７．４
９参照）。作用にあたり制限部４７．４９の位置で補償
部材３１とリング３３との間に約１０ ｐ ｍの半径方
向のギャップが存在する。空間部分４５はいわゆる補償
空間５１を形成し、この補償空間５１を流体供給路５３
（第３図参照）に接続する。流体供給路５３は接続ダク
ト５５および流入ダクト５７により図示しない圧力源に
接続する。
状流体空間４１は、リング３３の内面により構成される
環状室の壁とフランジ状補償部材３１との間に位置する
。第１空間部分４３と第２空間部分４５は２個の制限部
４７．４９により互いに分離され、これら制限部はリン
グ３３の内面に設けた隆起部により構成する。隆起形状
の制限部４７．４９は互いにほぼ直径方向に対向させ、
リングの幅全体にわたり設ける（第３図の点線４７．４
９参照）。作用にあたり制限部４７．４９の位置で補償
部材３１とリング３３との間に約１０ ｐ ｍの半径方
向のギャップが存在する。空間部分４５はいわゆる補償
空間５１を形成し、この補償空間５１を流体供給路５３
（第３図参照）に接続する。流体供給路５３は接続ダク
ト５５および流入ダクト５７により図示しない圧力源に
接続する。
シャフト支持装置には更に軸方向に作用する静的流体軸
受を設け、この軸方向作用静的流体軸受を補償部材３１
に連結する。軸受スリーブｌには流入ダクト５９を設け
、この流入ダクト５９を接続ダクト６１およびダクト６
３．６５から２個の環状ダクト６７゜６９にそれぞれ接
続する。ダクト６７は軸受スリーブｌに形成し、ダクト
６９はリング３７に形成する。軸受スリーブｌの描（円
に沿って互いに等間隔に配列した軸線方向に指向する流
体供給路７１を環状ダクト６７に接続し、これら流体供
給路７１を（第２の）制限部７３から補償部材３１と軸
受スリーブ１との間の軸線方向ギャップに連通させる。
受を設け、この軸方向作用静的流体軸受を補償部材３１
に連結する。軸受スリーブｌには流入ダクト５９を設け
、この流入ダクト５９を接続ダクト６１およびダクト６
３．６５から２個の環状ダクト６７゜６９にそれぞれ接
続する。ダクト６７は軸受スリーブｌに形成し、ダクト
６９はリング３７に形成する。軸受スリーブｌの描（円
に沿って互いに等間隔に配列した軸線方向に指向する流
体供給路７１を環状ダクト６７に接続し、これら流体供
給路７１を（第２の）制限部７３から補償部材３１と軸
受スリーブ１との間の軸線方向ギャップに連通させる。
リング３７が描く円に沿って等間隔に配列した軸線方向
に指向する流体供給路７５を環状ダクトに接続し、これ
ら流体供給路７５を（第２の）制限部７７から補償部材
３１とリング３７との間の軸線方向ギャップに連通させ
る。補償空間５１は流体供給路７Ｌ ７５から（第２の
）制限部７３．７７および補償部材３１と軸受スリーブ
１とリング３７との間に生ずる軸線方向ギャップに位置
する遷移領域７９により分離される。作動中、遷移領域
７９の圧力は補償空間５１の圧力よりも高（、流体供給
路７１．７５の圧力よりも低い圧力となる。
に指向する流体供給路７５を環状ダクトに接続し、これ
ら流体供給路７５を（第２の）制限部７７から補償部材
３１とリング３７との間の軸線方向ギャップに連通させ
る。補償空間５１は流体供給路７Ｌ ７５から（第２の
）制限部７３．７７および補償部材３１と軸受スリーブ
１とリング３７との間に生ずる軸線方向ギャップに位置
する遷移領域７９により分離される。作動中、遷移領域
７９の圧力は補償空間５１の圧力よりも高（、流体供給
路７１．７５の圧力よりも低い圧力となる。
補償室３１と軸受スリーブ１との間の軸線方向ギャップ
を環状ダクト８１に連通し、この環状ダクト８１を半径
方向孔８３によりシャフト３の多数の軸線方向孔８５の
うちの１個に接続し、この軸線方向孔では大気圧力が存
在する。補償部材３１とリング３７との間の軸線方向ギ
ャップを補償部材３１とリング３７との間の環状の半径
方向ギャップ８７に連通ずる。
を環状ダクト８１に連通し、この環状ダクト８１を半径
方向孔８３によりシャフト３の多数の軸線方向孔８５の
うちの１個に接続し、この軸線方向孔では大気圧力が存
在する。補償部材３１とリング３７との間の軸線方向ギ
ャップを補償部材３１とリング３７との間の環状の半径
方向ギャップ８７に連通ずる。
この半径方向ギャップ８７にも大気圧が存在する。
部分４３はリング３３に形成した半径方向孔（図示せず
）により大気に連通ずる。シャフト３の左端にハブ８９
を設け、このハブ８９に例えば環状またはディスク状の
ワークピース（加工材）を取付けることができる。この
ため、シャフト３にねし孔９１を設け、ワークピースを
ボルトによりシャフト３にねじ付けることができるよう
にする。更にシャフト３には軸線方向孔９３を設け、こ
の軸線方向孔９３に引張ボルト９５を挿通することがで
きるようにし、この引張ボルトには円錐状のヘッド９７
を設け、このヘッド９７には溝孔９９を設ける。引張ボ
ルト９５にはワークピースを取付けることができる軸線
方向孔９６（第２図参照）を設ける。引張ボルト９５は
ナツトスリーブ１０１にねじ込み、このナツトスリーブ
１０１は孔９３に嵌合し、肩部１０３によりシャフト３
に圧着させる。ナツトスリーブ１０１を回転することに
よってワークピースを引張ボルト９５にクランプして取
付けることができる。従って、上述の２つの方法によっ
てワークピースをシャフト３に取付けることができる。
）により大気に連通ずる。シャフト３の左端にハブ８９
を設け、このハブ８９に例えば環状またはディスク状の
ワークピース（加工材）を取付けることができる。この
ため、シャフト３にねし孔９１を設け、ワークピースを
ボルトによりシャフト３にねじ付けることができるよう
にする。更にシャフト３には軸線方向孔９３を設け、こ
の軸線方向孔９３に引張ボルト９５を挿通することがで
きるようにし、この引張ボルトには円錐状のヘッド９７
を設け、このヘッド９７には溝孔９９を設ける。引張ボ
ルト９５にはワークピースを取付けることができる軸線
方向孔９６（第２図参照）を設ける。引張ボルト９５は
ナツトスリーブ１０１にねじ込み、このナツトスリーブ
１０１は孔９３に嵌合し、肩部１０３によりシャフト３
に圧着させる。ナツトスリーブ１０１を回転することに
よってワークピースを引張ボルト９５にクランプして取
付けることができる。従って、上述の２つの方法によっ
てワークピースをシャフト３に取付けることができる。
水平方向の中心線１０５を有するシャフト支持装置の構
成の場合、垂直方向の力がハブ８９に加わり、この力は
第１図において紙面上に存在し、制限部１．１７．４９
（第４図参照）を結ぶ直径方向ラインに直交する。プ
ーリ２９の駆動装置は、ベルトによりプーリに加わる合
力がワークピースの重量によりハブ８９に加わる力に平
行となるように構成するとよい。
成の場合、垂直方向の力がハブ８９に加わり、この力は
第１図において紙面上に存在し、制限部１．１７．４９
（第４図参照）を結ぶ直径方向ラインに直交する。プ
ーリ２９の駆動装置は、ベルトによりプーリに加わる合
力がワークピースの重量によりハブ８９に加わる力に平
行となるように構成するとよい。
米国特許第３４９３２７３号に記載のシャフト支持装置
の場合のように、補償空間５１がないと、半径方向およ
び軸線方向の反作用力が半径方向流体軸受および軸線方
向流体軸受によって加わる。軸線方向流体軸受は、特に
比較的大きな反作用トルクを生ずる。本発明によるシャ
フト支持装置は補償部材３１を配置した補償空間５１を
設けであるため、シャ゛フトの許容半径方向荷重を相当
太き（することができる。補償部材３１は付加的半径方
向反作用力を生ずるだけでなく、シャフト３の傾動を阻
止するトルクも生ずる。付加的半径方向（垂直）反作用
力は補償空間５１に接続した圧力源により供給される補
償空間５１における圧力と、補償部材３１の突出した表
面積との積にほぼ等しい。補償部材３１がシャフトの左
端でハブ８つから比較的僅かな距離に位置するため、シ
ャフト３の実効回動点から荷重（ワークピースの重量）
がシャフトに加わる点までの距離と実効回動点から捕ｆ
賞部材３１の反作用カがシャフト３に加わる点までの距
離との差は比較的小さい。更に、この差は補償空間５１
における圧力上昇により補償することができる。このた
め圧力レギュレータを圧力源と補償空間５１との間の接
続部に配置することができる。このような圧力レギュレ
ータは荷重変動により生ずる補償空間５１の圧力変動に
比例するセンサ信号により制御することさえできる。こ
のとき受動的システムの代わりに能動的フィードバック
システムが得られる。流体供給路６７、６９および補償
空間５１における圧力並びに（第２）制限部７３．７７
の寸法は、補償空間５１の圧力よりも高く、流体供給路
の圧力よりも低い圧力が遷移領域７９（第１および２図
参照）に存在するよう選択する。このようにして補償空
間５１がら大気に洩れるのをできるだけ回避することが
できる。（第１）制限部４７．４９の寸法は、部分４３
から大気への洩れが容認できるものとなるような寸法（
約１０μｍのギャップ）に選択する。図示の実施例の場
合、補償部材３１とリング３３との間には約３００μｍ
の寸法の周方向ギャップが存在する。このことは、シャ
フト３の傾動を狭小ギャップにおける既知の圧力上昇に
よっては補償されないことを意味する。即ち補償するに
は相当大きな圧力上昇がないとだめであるからである。
の場合のように、補償空間５１がないと、半径方向およ
び軸線方向の反作用力が半径方向流体軸受および軸線方
向流体軸受によって加わる。軸線方向流体軸受は、特に
比較的大きな反作用トルクを生ずる。本発明によるシャ
フト支持装置は補償部材３１を配置した補償空間５１を
設けであるため、シャ゛フトの許容半径方向荷重を相当
太き（することができる。補償部材３１は付加的半径方
向反作用力を生ずるだけでなく、シャフト３の傾動を阻
止するトルクも生ずる。付加的半径方向（垂直）反作用
力は補償空間５１に接続した圧力源により供給される補
償空間５１における圧力と、補償部材３１の突出した表
面積との積にほぼ等しい。補償部材３１がシャフトの左
端でハブ８つから比較的僅かな距離に位置するため、シ
ャフト３の実効回動点から荷重（ワークピースの重量）
がシャフトに加わる点までの距離と実効回動点から捕ｆ
賞部材３１の反作用カがシャフト３に加わる点までの距
離との差は比較的小さい。更に、この差は補償空間５１
における圧力上昇により補償することができる。このた
め圧力レギュレータを圧力源と補償空間５１との間の接
続部に配置することができる。このような圧力レギュレ
ータは荷重変動により生ずる補償空間５１の圧力変動に
比例するセンサ信号により制御することさえできる。こ
のとき受動的システムの代わりに能動的フィードバック
システムが得られる。流体供給路６７、６９および補償
空間５１における圧力並びに（第２）制限部７３．７７
の寸法は、補償空間５１の圧力よりも高く、流体供給路
の圧力よりも低い圧力が遷移領域７９（第１および２図
参照）に存在するよう選択する。このようにして補償空
間５１がら大気に洩れるのをできるだけ回避することが
できる。（第１）制限部４７．４９の寸法は、部分４３
から大気への洩れが容認できるものとなるような寸法（
約１０μｍのギャップ）に選択する。図示の実施例の場
合、補償部材３１とリング３３との間には約３００μｍ
の寸法の周方向ギャップが存在する。このことは、シャ
フト３の傾動を狭小ギャップにおける既知の圧力上昇に
よっては補償されないことを意味する。即ち補償するに
は相当大きな圧力上昇がないとだめであるからである。
本発明によればこの補償は補償部材３１とこれに組合せ
た軸線方向流体軸受とにより得る。
た軸線方向流体軸受とにより得る。
シャフト３には複数個の補償部材３１を設け、各補償部
材に軸線方向流体軸受を組合せることができる。この軸
線方向流体軸受は補償部材から分離する。縦型のシャフ
ト支持装置の場合、例えばシャフトの端部に配置したデ
ィスクを別個の軸線方向作用圧力室に使用することがで
きる。図示の水平方向に指向するシャフトの場合補償部
材に加わる半径方向の補償全力（補償部材に加わる圧力
の水平方向成分は互いに相殺されるとともに、垂直方向
成分の合計が補償合力となる）はシャフト３に加わる荷
重力に平行かつ逆向きとする必要は必ずしもない。しか
し、荷重力に平行かつ逆向きの補償合力ができるだけ大
きくなるようシャフト支持装置を構成するのが好ましい
。シャフト支持装置はシャフト３に沿う異なる領域に多
数の補償部材３１を配置した多重構成とすることができ
る。シャフト３に一体のフランジ状の補償部材の代わり
にシャフト３に着脱自在に取付けるリングを使用するこ
ともできる。
材に軸線方向流体軸受を組合せることができる。この軸
線方向流体軸受は補償部材から分離する。縦型のシャフ
ト支持装置の場合、例えばシャフトの端部に配置したデ
ィスクを別個の軸線方向作用圧力室に使用することがで
きる。図示の水平方向に指向するシャフトの場合補償部
材に加わる半径方向の補償全力（補償部材に加わる圧力
の水平方向成分は互いに相殺されるとともに、垂直方向
成分の合計が補償合力となる）はシャフト３に加わる荷
重力に平行かつ逆向きとする必要は必ずしもない。しか
し、荷重力に平行かつ逆向きの補償合力ができるだけ大
きくなるようシャフト支持装置を構成するのが好ましい
。シャフト支持装置はシャフト３に沿う異なる領域に多
数の補償部材３１を配置した多重構成とすることができ
る。シャフト３に一体のフランジ状の補償部材の代わり
にシャフト３に着脱自在に取付けるリングを使用するこ
ともできる。
第１図は、本発明によるシャフト支持装置の縦断面図、
第２図は、第１図に示すシャフト支持装置の側面図１
、第３図は、第２図のｌ１ｌ−１［Ｉ線上の断面図、第
４図は、第３図のＩＶ−ＩＶ綿線上断面図である。 １・・・軸受スリーブ ３・・・シャフト５、
７．５３．７１．７５・・・流体供給路９．１１・・・
環状ダクト １３・・・流体ドレン１５・・・環状
ダクｌ−１７，３５，３９・・・ボルト１９、．３３．
３７・・・リング ２１．５７．５９・・・流入ダ
クト２３、５５．６１・・・接続ダクト２５．２７・・
・ねじ連結部２９・・・ベルトプーリ ３１・・
・フランジ（補償部材）４１・・・環状流体空間
４３．４５・・・空間部分４７、４９．７３．７７・
・・制限部 ５１・・・補償空間６７、６９．８１・・
・環状ダクト７９・・・遷移領域８３・・・半径方向孔
８５．９３．９６・・・軸線方向孔８７・・
・半径方向ギャップ ８９・・・ハブ９１・・・ねじ
孔 ９５・・・引張ボルト９７・・・ヘッ
ド ９９・・・溝孔１０１・・・ナツトス
リーブ １０３・・・肩部時 許 出 願人 エ
ヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンファブリケ
ン −′７〆 工→ 上゛〜・。 嘔 ■→ ＩＧ２ ＦＩ６．４
４図は、第３図のＩＶ−ＩＶ綿線上断面図である。 １・・・軸受スリーブ ３・・・シャフト５、
７．５３．７１．７５・・・流体供給路９．１１・・・
環状ダクト １３・・・流体ドレン１５・・・環状
ダクｌ−１７，３５，３９・・・ボルト１９、．３３．
３７・・・リング ２１．５７．５９・・・流入ダ
クト２３、５５．６１・・・接続ダクト２５．２７・・
・ねじ連結部２９・・・ベルトプーリ ３１・・
・フランジ（補償部材）４１・・・環状流体空間
４３．４５・・・空間部分４７、４９．７３．７７・
・・制限部 ５１・・・補償空間６７、６９．８１・・
・環状ダクト７９・・・遷移領域８３・・・半径方向孔
８５．９３．９６・・・軸線方向孔８７・・
・半径方向ギャップ ８９・・・ハブ９１・・・ねじ
孔 ９５・・・引張ボルト９７・・・ヘッ
ド ９９・・・溝孔１０１・・・ナツトス
リーブ １０３・・・肩部時 許 出 願人 エ
ヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンファブリケ
ン −′７〆 工→ 上゛〜・。 嘔 ■→ ＩＧ２ ＦＩ６．４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、軸受スリーブを設けた半径方向静的流体軸受と軸線
方向静的流体軸受とを具え、前記軸受スリーブにシャフ
トを回転自在に配置するシャフト支持装置において、 シャフトに配置したフランジ状補償部材と この補償部材を配置する環状室の壁との間の環状流体空
間の第１空間部分および第２空間部分を設け、これら空
間部分は互いにほぼ直径方向に対向する第１制限部によ
り互いに分離し、これら空間部分のうちの一方に位置し
、補償部材の周方向に存在する補償空間を圧力源に接続
し、圧力源により供給される圧力と、半径方向に指向す
る補償部材の表面積との積にほぼ等しい半径方向作用合
力を補償部材に与える構成としたことを特徴とするシャ
フト支持装置。 ２、軸線方向流体軸受は、補償部材から軸線方向に指向
する流体供給路を有するものとして構成し、補償空間は
第２制限部および遷移領域により軸線方向指向流体供給
路から分離し、この遷移領域においては、補償空間にお
ける圧力よりも高く、軸線方向指向流体供給路における
圧力よりも低い圧力が存在する構成としたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載のシャフト支持装置。 ３、シャフトは、２個の端部の一方の端部に補償部材を
設けたものとして構成したことを特徴とする特許請求の
範囲第１または２項に記載のシャフト支持装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8602973 | 1986-11-24 | ||
| NL8602973 | 1986-11-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140116A true JPS63140116A (ja) | 1988-06-11 |
| JP2713406B2 JP2713406B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=19848872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62294271A Expired - Lifetime JP2713406B2 (ja) | 1986-11-24 | 1987-11-24 | シャフト支持装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4836692A (ja) |
| EP (1) | EP0272720B1 (ja) |
| JP (1) | JP2713406B2 (ja) |
| DE (1) | DE3763967D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009036343A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Ntn Corp | 回転装置およびｃｔスキャナ装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6439773B1 (en) * | 1909-11-09 | 2002-08-27 | Ntn Corporation | Externally pressurized gas bearing spindle assembly |
| US4986740A (en) * | 1988-09-27 | 1991-01-22 | Alsin Seiki Kabushiki Kaisha | Mechanical supercharger having a thrust bearing |
| US5078558A (en) * | 1990-02-16 | 1992-01-07 | Hitachi Seiko, Ltd. | Low mass spindle and Z-axis unit |
| JPH09166143A (ja) * | 1995-12-18 | 1997-06-24 | Ntn Corp | 静圧空気軸受スピンドル |
| JPH1113764A (ja) * | 1997-06-23 | 1999-01-22 | Ntn Corp | 静圧空気軸受 |
| AU5305298A (en) * | 1998-01-06 | 1999-07-26 | Ulrich Raess | Hydrostatic bearing for absorbing axial and radial forces |
| AU2001271884A1 (en) * | 2000-07-10 | 2002-01-21 | Bently Nevada Corporation | A hydrostatic bearing for use in a turbocharger |
| US6579076B2 (en) * | 2001-01-23 | 2003-06-17 | Bristol Compressors, Inc. | Shaft load balancing system |
| JP5408613B2 (ja) * | 2009-05-07 | 2014-02-05 | Ｎｔｎ株式会社 | 気体軸受スピンドル |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2756115A (en) * | 1952-10-09 | 1956-07-24 | Gen Motors Corp | Pneumatic bearing construction |
| US3385009A (en) * | 1964-02-03 | 1968-05-28 | Landis Tool Co | Spindle bearings |
| US3493273A (en) * | 1968-02-09 | 1970-02-03 | Babcock & Wilcox Co | Hydrostatic machine tool spindle |
| FR2087434A5 (ja) * | 1970-05-20 | 1971-12-31 | Cit Alcatel | |
| JPS54547B1 (ja) * | 1970-08-15 | 1979-01-11 | ||
| US3909081A (en) * | 1974-03-26 | 1975-09-30 | Mechanical Tech Inc | Load balancing system for rotating shafts |
| CH636679A5 (de) * | 1979-03-01 | 1983-06-15 | Sulzer Ag | Hydrostatisches lager fuer eine radialkolbenmaschine. |
| SU1145178A1 (ru) * | 1983-01-11 | 1985-03-15 | Краматорский Ордена Трудового Красного Знамени Завод Тяжелого Станкостроения Им.В.Я.Чубаря | Шпиндельный гидростатический узел |
-
1987
- 1987-11-18 EP EP87202256A patent/EP0272720B1/en not_active Expired
- 1987-11-18 DE DE8787202256T patent/DE3763967D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-11-24 JP JP62294271A patent/JP2713406B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-12-09 US US07/282,847 patent/US4836692A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009036343A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Ntn Corp | 回転装置およびｃｔスキャナ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3763967D1 (de) | 1990-08-30 |
| EP0272720A1 (en) | 1988-06-29 |
| EP0272720B1 (en) | 1990-07-25 |
| US4836692A (en) | 1989-06-06 |
| JP2713406B2 (ja) | 1998-02-16 |
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