JP4468059B2 - 静圧軸受け装置 - Google Patents
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前記多孔質パッドと前記ハウジングとは、実質的に隙間なく直接に接合されており、
前記多孔質パッドは、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素から選ばれた1または複数からなるセラミックス材料とガラスとからなる複合組織を有し、
前記ガラスは、その熱膨張係数が前記セラミックス材料の熱膨張係数よりも小さく、これにより前記ガラスに圧縮応力が加わった状態とされていることを特徴とする静圧軸受け装置、が提供される。
ハウジング22は、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素、ジルコニアから選ばれたセラミックスから好適に構成される。ハウジング22は器状の形状を有し、多孔質パッド21の開気孔と連通する給気部を備えている。すなわち、ハウジング22の内底には複数の溝部24が互いに連通するように形成されており、溝部24に加圧空気を送るための給気孔23が、ハウジング22の底板部の略中心を垂直に貫通し、かつ、溝部24に開口するように形成されている。これら溝部24と給気孔23とが給気部である。
最初に、ハウジング22となる器状のセラミック部材を作製する。例えば、アルミナ等のセラミックス粉末に所定量のバインダを加えて造粒処理し、これを一軸プレス成形し、さらにCIP成形して、角板状のプレス成形体を作製する。次いで、このプレス成形体を器状に加工して、その内底に所定パターンの溝部を形成し、さらにこの溝部に開口する給気孔を形成する。得られた加工体を必要に応じて脱脂処理した後、所定の雰囲気、温度、時間で焼成することにより、ハウジング22となるセラミック部材が得られる。なお、プレス成形体を仮焼し、得られた仮焼体に溝部等を形成する加工を施し、その後に焼成処理を行ってもよい。
実施例として図1に示した静圧軸受パッド20を作製した。すなわち、公知のセラミック部材の製造方法により、ハウジング22となる緻密質アルミナ部材(外寸:70×100mm、高さ(厚さ):30mm、深さ:5mm、熱膨張係数:8.0×10−6/℃)を作製し、この緻密質アルミナ部材に設けられた溝部および給気孔に樹脂を充填した。また、2種類の粒度のアルミナ粉末(平均粒径:120μm、60μm)とガラス粉末(ほう珪酸ガラス、平均粒径:15μm、熱膨張係数:4.0×10−6/℃、軟化点:800℃)と蒸留水とを、40:20:20:20の質量比で秤量し、ミキサーを用いて混練して、スラリーを作製した。
比較例として、接着剤を用いて多孔質パッドとハウジングとを接合した静圧軸受装置を作製した。すなわち、アルミナ多孔質体を加工して多孔質パッドを作製し、緻密質アルミナ体を加工してハウジングを作製した。このハウジングの内表面にエポキシ系接着剤を塗布した後、多孔質パッドをハウジングに挿入し、これらを接合した。得られた接合体の表面を平面研削して、静圧軸受パッドを得た。
21;多孔質パッド
22;ハウジング
23;給気孔
24;溝部
Claims (3)
- 開気孔を備えた多孔質パッドと、前記多孔質パッドを支持し、前記多孔質パッドが有する開気孔と連通する給気部を備えたハウジングと、を具備し、
前記多孔質パッドと前記ハウジングとは、実質的に隙間なく直接に接合されており、
前記多孔質パッドは、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素から選ばれた1または複数からなるセラミックス材料とガラスとからなる複合組織を有し、
前記ガラスは、その熱膨張係数が前記セラミックス材料の熱膨張係数よりも小さく、これにより前記ガラスに圧縮応力が加わった状態とされていることを特徴とする静圧軸受け装置。 - 前記多孔質パッドは、所定のセラミックス粉末とガラス粉末とを含むスラリーを調製し、調製されたスラリーを前記ハウジングとなる器状のセラミック部材に充填し、その状態で前記セラミックおよび前記スラリーを前記ガラス粉末の軟化点以上の温度で焼成することにより、前記セラミック部材と実質的に直接に接合されることを特徴とする請求項1に記載の静圧軸受装置。
- 前記セラミック部材は、その内底に形成された所定パターンの溝部と、前記溝部の底面に開口するように形成された給気孔とを備え、前記スラリーを前記セラミック部材に充填する前に前記溝部および給気孔に加熱によって焼失する材料が充填され、前記焼成によって前記溝部と前記多孔質パッドが有する空孔とが連通されることを特徴とする請求項2に記載の静圧軸受装置。
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