JP4629256B2 - Variable throttle hydrostatic bearing - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は可変絞り形静圧軸受に係り、特に複数個の絞りを備えた可変絞り形静圧軸受に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より可変絞り形静圧軸受として種々の技術が提案されている。例えば、特許第1888555号公報では、二段の絞りのうちの二段めの絞りを可動物体に形成した技術が提案されているが、その概略は以下の通りである。図14に示すように、この二段階の絞りのうちの二段目の絞りを可動物体に形成した軸受は、流体供給口80、一段目固定絞り82、二段目固定絞り84及び流体排出口86とを備えて構成されている。流体供給口80より入った流体は、一段目固定絞り82を通り、下部ポケット部88に流入する。その後、流体は二方向に分かれて、流体の一つは、二段目固定絞り84を通り、上部ポケット部90に入り、その後、負荷軸92と軸受本体94の上面との隙間96を通り外部に排出される。流体の他の一つは、二段目固定絞り84の下部を通り、流体排出口86より排出される。このような軸受構造にすることにより、次のような圧力補償作用を得ることができる。
【0003】
今、ある釣合いの状態から負荷軸92の負荷が増加すると、負荷軸92は、図14において下方に変位する。すると負荷軸92の下部側の隙間96が狭くなり、この隙間96を通過する流体流量が減少するため、負荷軸92の下部側に位置する上部ポケット部90内の圧力が上昇する。この圧力の増加により可動物体は下方に押しやられる。逆に負荷軸92の上部側に位置する上部ポケット部90内の圧力は低下する。上記のように上部ポケット部90内の圧力が上昇し、可動物体に加わる流体力の釣合いにより、可動物体は、下方に変位する。これにより二段目固定絞り84の下部と流体排出口86の入口との間隙は狭くなって、排出流量が少なくなる。これによって一段目固定絞り82の下部ポケット88内圧力が増加し、下部ポケット88からの流体は、可動物体からなる二段目固定絞り84を通り、上部ポケット部90に流れて、その圧力を高めて負荷軸92の変位を防止する。
【0004】
しかしながら、上記のような可動物体を用いた絞り軸受では、二段目絞りが可動物体に形成されているため、負荷軸からの加重が変化したり可動物体が移動したりする際に、可動物体が軸受本体に接触したり衝突したりしてしまう。このため、接触や衝突による摩擦や衝撃等により、可動物体や軸受け本体に損傷や磨耗を生じたり、可動物体のスムーズな動作を妨げるという問題が生じていた。
【0005】
本発明は、上記問題点を解消するために成されたものであって、絞りが形成された可動物体と軸受本体内壁との衝突や接触による可動物体及び軸受本体内壁の損傷や磨耗等を抑制し、可動物体のスムーズな動作を確保することの可能な可変絞り形静圧軸受を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解消するために、本発明の可変絞り形静圧軸受は、流体を供給するための流体供給口、前記流体供給口から供給された流体の流量を絞って内部に流入させる第1の固定絞り、及び流入した流体を排出するための流体排出口を備え、負荷軸に対して間隔を隔てて配置される軸受本体と、前記軸受本体内部に移動可能に収納され、かつ前記軸受本体内部を負荷軸側の第1の部屋と、前記第1の固定絞り及び前記流体排出口に連通された第2の部屋とに区画すると共に、第1の部屋と第2の部屋とを連通して第1の部屋から第2の部屋に流入する流体及び第2の部屋から第1の部屋に流入する流体の少なくとも一方の流量を絞る第2の固定絞り、及び一端が第2の部屋に開口しかつ他端が前記軸受本体の内壁との接触部に開口して前記軸受本体の内壁方向への流体の流量を絞り前記軸受本体の内壁との間に流体膜を形成する第3の固定絞りが形成された可動物体とを含んで構成されている。
【0007】
本発明によれば、負荷軸が変位した場合に、第1の部屋の流体圧が上昇し可動物体は第1の固定絞り側に変位する。この変位により第2の部屋の流体圧が上昇し第1の固定絞りから流入した流体が第2の固定絞りを通って第1の部屋に流入しその圧力を高めて負荷軸の変位を防止すると共に、第1の固定絞りから流入した流体は可動物体に形成された第3の固定絞りを通って軸受本体の内壁と可動物体の対向部との間に形成される隙間に流出して該隙間に流体膜を形成するので、負荷軸の変動等により可動物体が変位する際の可動物体と軸受本体との衝突や摩擦による可動物体及び軸受本体の内壁の損傷や磨耗を抑制し、可動物体のスムーズな動作を確保することができる。
【0008】
なお、本発明は、第1の固定絞り及び第2の固定絞りの少なくとも一方を多孔質物体に形成された多孔による絞りとすることができる。
【0009】
また、本発明は、第1の固定絞り及び第2の固定絞りの少なくとも一方を毛細管孔による絞りとすることもできる。
【0010】
また、本発明は、第1の固定絞りを毛細管孔による絞りとし、第2の固定絞りを多孔質物体に形成された多孔による絞りとすることもできる。
【0011】
さらに、第1の固定絞りを多孔質物体に形成された多孔による絞りとし、第2の固定絞りを毛細管孔による絞りとすることもできる。
【0012】
また、本発明は、第1の固定絞りをオリフィス効果による絞りとすることもできる。
【0013】
また、本発明は、請求項1乃至請求項6のいづれか1項に記載の可変絞り形静圧軸受をスラスト軸受として可変絞り形静圧スラスト軸受を構成することもできる。
【0014】
また、本発明は、請求項7に記載の可変絞り形静圧スラスト軸受を複数個使用することによりジャーナル軸受としての可変絞り形静圧ジャーナル軸受を構成することもできる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下本発明の可変絞り形静圧軸受の実施の形態について、図面を参照ながら説明する。
[第1の実施の形態]
図1、図2に示すように、本実施の形態の可変絞り形静圧軸受12はスラスト軸受を構成し、軸受本体上部10A、軸受本体下部10B、および可動物体14により構成される。
【0016】
図1、図3に示すように、可変絞り形静圧軸受12の軸受本体上部10Aには、中央部を貫通する絞り可動部22、負荷軸16側に上部ポケット20、及び上部ポケット20と反対側に下部ポケット24が形成されている。負荷軸16と可変絞り形静圧軸受12とは隙間18をおいて配設され、負荷軸16には隙間18を介して上部ポケット20側が当接されている。また、軸受本体上部10Aには上部ポケット20と軸受本体上部10Aの側面とを連通する通路46が形成され、通路46の軸受本体上部10Aの側面出口には、圧力計26が設置されている。
【0017】
可動物体14は、隙間32を介して絞り可動部22に嵌合されており、絞り可動部22内を上下に移動する。可動物体14の、負荷軸16側には上部ポケット34が形成されており、上部ポケット34、上部ポケット20、及び可動部22によって第1の部屋が形成されている。可動物体14のヨーク部14Aの外周には、プレート28と接合された円筒磁石30が付設されている。可動物体14の外周側面の4箇所の等間隔位置には側部ポケット36が形成されている。可動物体14の軸受本体下部10B側の中央部の1箇所から、各々の側部ポケット36に連通するように第3の固定絞り38が穿孔されている。また、可動物体14には、可動物体14の上下面を連通した第2の固定絞り40が2箇所に穿孔されている。
【0018】
軸受本体下部10Bには、軸受本体上部10Aと接している側の中央部に凸部54が形成されており、凸部54の外側には環状ポケット56が形成されており、環状ポケット56にはボイスコイル58が設置されている。円筒磁石30は凸部54とボイスコイル58の間に挿通されており、可動物体14は凸部54の上部で隙間22を介して浮動状態にある。ボイスコイル58は制御装置60と接続され、制御装置60は負荷軸16の位置を検出するための位置センサ62と接続されている。凸部54の先端部には下部ポケット48が形成されており、凸部54の反対側の面には流体供給口42が形成されている。毛細管孔からなる第1の固定絞り50は、下部ポケット48と流体供給口42とを連通するように穿孔されている。第1の固定絞り50の流体流出側には、可動物体14と下部ポケット48とにより第2の部屋が形成されている。軸受本体下部10Bには、さらに、軸受本体下部10Bの外周面と環状ポケット56の底部とを連通する流体排出路66、及び流体排出路66の出口と反対側の外周面と流体供給口42とを連通する流路64が形成されている。
【0019】
次に、本実施の形態の可変絞り形静圧軸受の動作について説明する。
【0020】
図3に示すように、流体供給路42より入った流体は、第1の固定絞り50を通り、下部ポケット部48に入る。その後、流体は以下の三方向に分かれる。流体の一つ目の流れ方向は、可動物体14に形成された第2の固定絞り40を通り、上部ポケット34に流出し、絞り可動部22を経て上部ポケット20に入り、その後、隙間18を通って軸受の外部に排出される。流体の二つ目の流れ方向は、可動物体14の下部の隙間68を通り、環状ポケット56に入り、流体排出路66より排出される。流体の三つ目の流れ方向は、第3の固定絞り38を通って側部ポケット36に流出し、軸受本体上部10Aの内壁と可動物体14との間の隙間32に流出し、その後、環状ポケット48へと流れて、流体排出路66より排出される。
【0021】
今、ある釣合いの状態から負荷軸16の負荷が増加すると、負荷軸16は、図3に示す状態から下方に変位する。すると隙間18が狭くなり、この隙間18を通過する流体流量が減少するため、第1の部屋内の圧力が上昇する。この圧力の増加により可動物体14は下方に押しやられる。
【0022】
下方に押しやられる際に可動物体14は、絞り可動部22を下方向に移動するが、浮動状態にある可動物体のバランスが崩れるため、軸受本体上部10Aの内側壁面に接触したり衝突したりしながら下方向へ移動する。可動物体14が下方に押しやられると、可動物体14の下部の隙間68と凸部54との間隙は狭くなって、流体の排出流量が少なくなる。これによって第2の部屋内の圧力が増加し、第1の固定絞り50から流出した流体の多くは第3の固定絞り38及び第2の固定絞り40に流入する。第2の固定絞り40に流入した流体は、上部ポケット部20に流出し、第1の部屋内の圧力を高めて負荷軸16の変位を防止する。
【0023】
第3の固定絞り38に流入した流体は、側部ポケット36に流出し、隙間32に流入する。隙間32に流入した流体は、軸受本体上部10Aの内壁と可動物体14との間に流体膜を形成し、可動物体14が軸受本体上部10Aの内壁面に接触したり衝突したりする際の緩衝材となり、軸受本体上部10A及び可動物体14が磨耗、損傷するのを抑制し、可動物体14のスムーズな動作を確保する。
【0024】
上述のように、複数個の絞りからなる、理論的には荷重が変化しても負荷軸と軸受との隙間が変化しない無限大剛性軸受に、第3の固定絞り38を設けることにより、可動物体14と軸受本体上部10Aの内壁面との間に流体が流し込まれて流体の膜が形成され、負荷軸からの加重が変化したり第2の固定絞りが移動したりする際の軸受本体上部10Aへの接触による損傷や摩耗等を抑制することができる。
【0025】
図4(A)に、第3の固定絞り38を形成した場合と形成しない場合とで、軸受の負荷容量Wと横方向の負荷容量Wfとの関係を比較したグラフを示す。このグラフから、第3の固定絞り38を形成した場合には、軸受の負荷容量に比例して横方向の負荷容量も増加するという線形的な関係が得られ、第3の固定絞り38を形成しない場合には、軸受の負荷容量が増加しても横方向の負荷容量はほとんど変化しない関係があることが分かる。この結果からも、第3の固定絞り38を形成することによって可動物体14及び軸受本体上部10Aの内壁面の損傷や摩耗等を抑制できることがわかる。
【0026】
また、図4(B)は、第3の固定絞り38の毛細管径を変化させた場合の、軸受の負荷容量Wと横方向の負荷容量Wfとの関係を示すグラフである。毛細管径が0.10mmの場合にもっとも軸受の負荷容量Wに対する横方向の負荷容量Wfが大きくなり、毛細管径が0.20mmの場合には横方向の負荷容量Wfは毛細管径が0.10mmの場合の約半分となる。そして、毛細管径が0.30mm以上の場合には、横方向の負荷容量Wfは毛細管径が0.10mmの場合と比較して極端に低い値となることがわかる。したがって、第3の固定絞り38の毛細管径は、0.10mm〜0.20mmであることが好ましい。
【0027】
なお、図4(C)は、負荷軸16と軸受本体10との隙間18=h2、及び第1の固定絞り50と可動物体14との隙間68=h1と軸受の負荷容量Wとの関係を示すグラフである。ここで、「Ps」は流体供給口42からの流体圧を示しているが、h1、h2ともにPsの影響をほとんど受けずに軸受の負荷容量に対して特定の値を取ることがわかる。
【0028】
また、本発明の可変絞り形静圧軸受は、上述の実施の形態の可変絞り形静圧軸受とは異なる構成の可変絞り形静圧軸受とすることもできる。別の構成を有する可変絞り形静圧軸受を第2の実施の形態として図面を参照ながら説明する。なお、第1の実施の形態の可変絞り形静圧軸受と同一の部分に付いては同一の符号を付して説明する。
【0029】
[第2の実施の形態]
図5に示すように、可変絞り形静圧軸受12の軸受本体10には、流体供給口42及び流体排出路66とが形成されており、第1の固定絞り50が形成された物体50Aと可動物体14とが内蔵されている。固定物体50Aには、流体流出側に下部ポケット46が形成されており、上下面を貫通するように第1の固定絞り50が形成されている。可動物体14には、流体の流出側に上部ポケット20が形成されており、上下面を貫通するように毛細管孔による第2の固定絞り40が形成されている。また、可動物体14の外周側面の4箇所の等間隔位置には側部ポケット36が形成されており、可動物体14の流体流入側から側部ポケット36を連通するように第3の固定絞り38が形成されている。負荷軸16と可変絞り形静圧軸受12とは隙間18をおいて配設され、負荷軸16には隙間18を介して上部ポケット20側が当接されている。
【0030】
本実施の形態の可変絞り形静圧軸受の動作は、前述した第1の実施の形態の可変絞り形静圧軸受と同様であるため説明を省略する。
【0031】
本実施の形態においても、軸受本体10の内部壁面と可動物体14との間の隙間32には第3の固定絞り38から流出した流体によって流体の膜が形成されているため、可動物体14が変位する際の軸受本体10の内部壁面への衝突や接触の緩衝材となり、可動物体14及び軸受本体10の内壁の損傷や摩耗等を抑制することができる。
。
【0032】
なお、前述の2つの実施の形態では、スラスト軸受の例について説明したが、本発明は、ジャーナル軸受に適用することもできる。即ち、ジャーナル軸受についても同様して第2の固定絞りに流路を設けることにより、第2の固定絞りと軸受本体内側壁面との間に流体が流し込まれて流体の膜が形成され、可動物体からなる第2の固定絞りの移動の際の軸受本体への接触による損傷や摩耗等を軽減することができる。第2の実施の形態の可変絞り形静圧軸受をジャーナル軸受に適用した例の概略を図6に示す。
【0033】
また、前述の2つの実施の形態では、第1の固定絞り及び第2の固定絞りとして毛細管孔による絞りを用いたが、第1の固定絞り及び第2の固定絞りとして多孔質物体に形成された多孔による絞りを用いることもできる。また、第1の固定絞りとして毛細管孔による絞りを用い第2の固定絞りとして多孔質物体に形成された多孔による絞りを用いることも、利用する絞りを逆にして第1の固定絞りとして多孔質物体に形成された多孔による絞りを用い第2の固定絞りとして毛細管孔による絞りを用いることもできる。第2の実施の形態の可変絞り形静圧軸受に上記の絞りを用いた例の概略図を図7〜図12に示す。
【0034】
図7は、第1の固定絞り及び第2の固定絞りに多孔質物体に形成された多孔による絞りを用いたスラスト軸受の例であり、図8は、第1の固定絞り及び第2の固定絞りに多孔質物体に形成された多孔による絞りを用いたジャーナル軸受の例であり、図9は、第1の固定絞りに毛細管孔による絞りを用い、第2の固定絞りに多孔質物体に形成された多孔による絞りを用いたスラスト軸受の例であり、図10は、第1の固定絞りに毛細管孔による絞りを用い、第2の固定絞りに多孔質物体に形成された多孔による絞りを用いたジャーナル軸受の例であり、図11は、第1の固定絞りに多孔質物体に形成された多孔による絞りを用い、第2の固定絞りに毛細管孔による絞りを用いたスラスト軸受の例であり、図12は、第1の固定絞りに多孔質物体に形成された多孔による絞りを用い、第2の固定絞りに毛細管孔による絞りを用いたジャーナル軸受の例である。
【0035】
なお、図13に示すように、前述の実施の形態のスラスト軸受を複数個使用してジャーナル軸受を構成することもできる。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、負荷軸が変位した場合に、第1の部屋の流体圧が上昇し可動物体は第1の固定絞り側に変位する。この変位により第2の部屋の流体圧が上昇し第1の固定絞りから流入した流体が第2の固定絞りを通って第1の部屋に流入しその圧力を高めて負荷軸の変位を防止すると共に、第1の固定絞りから流入した流体は可動物体に形成された第3の固定絞りを通って軸受本体の内壁と可動物体の対向部との間に形成される隙間に流出して該隙間に流体膜を形成するので、負荷軸の変動等により可動物体が変位する際の可動物体と軸受本体との衝突や摩擦による可動物体及び軸受本体内壁の損傷や磨耗を抑制し、可動物体のスムーズな動作を確保することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の形態の可変絞り形静圧軸受の断面図である。
【図2】 第1実施の形態の可変絞り形静圧軸受の概略構成図である。
【図3】 第1実施の形態の可動物体とその周囲の断面拡大図である。
【図4】 (A)は第3の固定絞りを形成した場合と形成しない場合とで軸受の負荷容量と横方向の負荷容量との関係を比較した図であり、(B)は第3の固定絞りの毛細管径の変化に対応した軸受の負荷容量と横方向の負荷容量との関係を比較した図であり、(C)は負荷軸と軸受の隙間(h2)および第1の固定絞りと可動物体の隙間(h1)と軸受の負荷容量との関係を示すグラフである。
【図5】 第2の形態の可変絞り形静圧軸受の概略断面図である。
【図6】 第2の形態の可変絞り形静圧軸受をジャーナル軸受に適用した場合の概略断面図である。隙間
【図7】 第2の形態の可変絞り形静圧軸受をスラスト軸受に適用した場合の他の例の概略断面図である。
【図8】 第2の形態の可変絞り形静圧軸受をジャーナル軸受に適用した場合の他の例の概略断面図である。
【図9】 第2の形態の可変絞り形静圧軸受をスラスト軸受に適用した場合の他の例の概略断面図である。
【図10】 第2の形態の可変絞り形静圧軸受をジャーナル軸受に適用した場合の他の例の概略断面図である。
【図11】 第2の形態の可変絞り形静圧軸受をスラスト軸受に適用した場合の他の例の概略断面図である。
【図12】 第2の形態の可変絞り形静圧軸受をジャーナル軸受に適用した場合の他の例の概略断面図である。
【図13】 第2の形態の可変絞り形静圧軸受を複数個用いてジャーナル軸受を構成したものの概略断面図である。
【図14】 従来の可変絞り形静圧軸受の例である。
【符号の説明】
10 軸受本体
12 可変絞り形静圧軸受
14 可動物体
16 負荷軸
18 隙間
20 上部ポケット
22 絞り可動部
24 下部ポケット
26 圧力計
32 隙間
34 上部ポケット
36 側部ポケット
38 第3の固定絞り
40 第2の固定絞り
42 流体供給口
46 通路
48 下部ポケット
50 第1の固定絞り
54 凸部
56 環状ポケット
64 流路
66 流体排出路
68 隙間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable throttle hydrostatic bearing, and more particularly to a variable throttle hydrostatic bearing having a plurality of throttles.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, various techniques have been proposed as variable throttle hydrostatic bearings. For example, Japanese Patent No. 1888555 proposes a technique in which a second stage of the two stages of diaphragms is formed on a movable object, and the outline thereof is as follows. As shown in FIG. 14, the bearing in which the second stage of the two stage throttles is formed on a movable object includes a
[0003]
Now, when the load of the
[0004]
However, in the aperture bearing using the movable object as described above, since the second stage aperture is formed on the movable object, when the load from the load shaft changes or the movable object moves, the movable object Will contact or collide with the bearing body. For this reason, there has been a problem that the movable object or the bearing body is damaged or worn by friction or impact due to contact or collision, or that the smooth operation of the movable object is hindered.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and suppresses damage and wear of the movable object and the inner wall of the bearing body due to collision and contact between the movable object formed with the throttle and the inner wall of the bearing body. Another object of the present invention is to provide a variable throttle hydrostatic bearing capable of ensuring a smooth operation of a movable object.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a variable throttle hydrostatic bearing according to the present invention includes a fluid supply port for supplying a fluid, a first flow rate of a fluid supplied from the fluid supply port, and the flow rate of the fluid supplied to the inside. A fixed throttle and a fluid discharge port for discharging the fluid that has flowed in, a bearing body disposed at a distance from the load shaft, and movably accommodated within the bearing body, and the bearing body The interior is partitioned into a first chamber on the load shaft side and a second chamber communicated with the first fixed throttle and the fluid discharge port, and the first chamber and the second chamber communicate with each other. A second fixed throttle for reducing the flow rate of at least one of the fluid flowing into the second chamber from the first chamber and the fluid flowing into the first chamber from the second chamber, and one end opened to the second chamber And the other end opens to a contact portion with the inner wall of the bearing body, and Third fixed stop that form a fluid film between the inner wall of the bearing body for the aperture of the flow rate of fluid to the inner wall direction of the bearing main body is configured to include a movable object formed.
[0007]
According to the present invention, when the load shaft is displaced, the fluid pressure in the first chamber increases and the movable object is displaced toward the first fixed throttle. Due to this displacement, the fluid pressure in the second chamber rises, and the fluid flowing in from the first fixed throttle flows into the first chamber through the second fixed throttle and increases the pressure to prevent displacement of the load shaft. At the same time, the fluid flowing in from the first fixed throttle flows through the third fixed throttle formed in the movable object and flows out into the gap formed between the inner wall of the bearing body and the opposed part of the movable object. Since a fluid film is formed on the inner surface of the movable body and the inner wall of the bearing body due to collision and friction between the movable body and the bearing body when the movable object is displaced due to fluctuations in the load axis, etc. Smooth operation can be ensured.
[0008]
In the present invention, at least one of the first fixed throttle and the second fixed throttle can be a throttle by a porous formed in a porous object.
[0009]
In the present invention, at least one of the first fixed throttle and the second fixed throttle may be a throttle formed by a capillary hole.
[0010]
In the present invention, the first fixed throttle may be a throttle by a capillary hole, and the second fixed throttle may be a throttle by a porous formed in a porous object.
[0011]
Furthermore, the first fixed throttle may be a throttle by a porous formed in a porous object, and the second fixed throttle may be a throttle by a capillary hole.
[0012]
In the present invention, the first fixed throttle can also be a throttle by the orifice effect.
[0013]
In the present invention, the variable throttle hydrostatic thrust bearing can be configured by using the variable throttle hydrostatic bearing according to any one of
[0014]
In the present invention, a variable throttle hydrostatic journal bearing can be configured as a journal bearing by using a plurality of variable throttle hydrostatic thrust bearings according to claim 7.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the variable throttle hydrostatic bearing of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
As shown in FIGS. 1 and 2, the variable throttle hydrostatic bearing 12 of the present embodiment constitutes a thrust bearing, and comprises a bearing body
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 3, the bearing body
[0017]
The
[0018]
The bearing body lower part 10B is formed with a
[0019]
Next, the operation of the variable throttle hydrostatic bearing of the present embodiment will be described.
[0020]
As shown in FIG. 3, the fluid entering from the
[0021]
Now, when the load of the
[0022]
When the
[0023]
The fluid that has flowed into the third fixed
[0024]
As described above, the third fixed
[0025]
FIG. 4A shows a graph comparing the relationship between the load capacity W of the bearing and the load capacity Wf in the lateral direction when the third fixed
[0026]
FIG. 4B is a graph showing the relationship between the load capacity W of the bearing and the load capacity Wf in the lateral direction when the capillary diameter of the third fixed
[0027]
FIG. 4C shows the relationship between the
[0028]
Moreover, the variable throttle hydrostatic bearing of the present invention can be a variable throttle hydrostatic bearing having a configuration different from that of the variable throttle hydrostatic bearing of the above-described embodiment. A variable throttle hydrostatic bearing having another configuration will be described as a second embodiment with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the same part as the variable throttle type hydrostatic bearing of 1st Embodiment.
[0029]
[Second Embodiment]
As shown in FIG. 5, a
[0030]
Since the operation of the variable throttle hydrostatic bearing of the present embodiment is the same as that of the variable throttle hydrostatic bearing of the first embodiment described above, description thereof is omitted.
[0031]
Also in the present embodiment, since the fluid film is formed by the fluid flowing out from the third fixed
.
[0032]
In the two embodiments described above, examples of thrust bearings have been described, but the present invention can also be applied to journal bearings. That is, for the journal bearing as well, by providing a flow path in the second fixed throttle, a fluid is flowed between the second fixed throttle and the inner wall surface of the bearing body to form a fluid film. It is possible to reduce damage, wear, etc. due to contact with the bearing main body when the second fixed throttle made of is moved. FIG. 6 shows an outline of an example in which the variable throttle hydrostatic bearing of the second embodiment is applied to a journal bearing.
[0033]
In the above-described two embodiments, the capillary aperture is used as the first fixed throttle and the second fixed throttle. However, the first fixed throttle and the second fixed throttle are formed on the porous object. It is also possible to use a narrowed aperture. In addition, it is also possible to use a capillary aperture as a first fixed aperture and a porous aperture formed in a porous object as a second fixed aperture. It is also possible to use a restriction by a capillary hole as a second fixed restriction by using a restriction by a porous formed in the object. Schematic diagrams of examples in which the throttle is used in the variable throttle hydrostatic bearing of the second embodiment are shown in FIGS.
[0034]
FIG. 7 is an example of a thrust bearing that uses a porous diaphragm formed in a porous object in the first fixed throttle and the second fixed throttle, and FIG. 8 shows the first fixed throttle and the second fixed throttle. FIG. 9 shows an example of a journal bearing using a porous aperture formed in a porous body in the aperture, and FIG. 9 shows a case where a capillary aperture is used for the first fixed aperture and a porous object is formed in the second fixed aperture. FIG. 10 shows an example of a thrust bearing using a porous aperture, and FIG. 10 uses a capillary aperture for the first fixed aperture, and uses the aperture formed in the porous object for the second fixed aperture. FIG. 11 is an example of a thrust bearing using a porous diaphragm formed in a porous body for the first fixed throttle and a capillary diaphragm aperture for the second fixed throttle. FIG. 12 shows a porous object in the first fixed throttle. Using the aperture by the formed porous, it is an example of a journal bearing using the aperture by capillary hole to the second fixed throttle.
[0035]
As shown in FIG. 13, a journal bearing can be configured by using a plurality of the thrust bearings of the above-described embodiment.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the load shaft is displaced, the fluid pressure in the first chamber is increased and the movable object is displaced toward the first fixed throttle. Due to this displacement, the fluid pressure in the second chamber rises, and the fluid flowing in from the first fixed throttle flows into the first chamber through the second fixed throttle and increases the pressure to prevent displacement of the load shaft. At the same time, the fluid flowing in from the first fixed throttle flows through the third fixed throttle formed in the movable object and flows out into the gap formed between the inner wall of the bearing body and the opposed part of the movable object. Since a fluid film is formed on the surface of the movable body, the movable body and the inner wall of the bearing body are prevented from being damaged or worn due to collision or friction between the movable body and the bearing body when the movable body is displaced due to fluctuations in the load axis, etc. The effect that a proper operation can be secured is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a variable throttle hydrostatic bearing according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a variable throttle hydrostatic bearing of the first embodiment.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a movable object and its surroundings according to the first embodiment.
4A is a diagram comparing the relationship between the load capacity of the bearing and the load capacity in the lateral direction when the third fixed aperture is formed and when it is not formed, and FIG. It is the figure which compared the relationship between the load capacity | capacitance of a bearing corresponding to the change of the capillary diameter of a fixed throttle, and the load capacity of a horizontal direction, (C) is the clearance gap (h2) of a load shaft and a bearing, and the 1st fixed throttle. It is a graph which shows the relationship between the clearance gap (h1) of a movable object, and the load capacity of a bearing.
FIG. 5 is a schematic sectional view of a variable throttle hydrostatic bearing according to a second embodiment.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view when the variable throttle hydrostatic bearing of the second embodiment is applied to a journal bearing. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of another example when the variable throttle hydrostatic bearing of the second embodiment is applied to a thrust bearing.
FIG. 8 is a schematic sectional view of another example in which the variable throttle hydrostatic bearing of the second embodiment is applied to a journal bearing.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of another example when the variable throttle hydrostatic bearing of the second embodiment is applied to a thrust bearing.
FIG. 10 is a schematic sectional view of another example when the variable throttle hydrostatic bearing of the second embodiment is applied to a journal bearing.
FIG. 11 is a schematic sectional view of another example when the variable throttle hydrostatic bearing of the second embodiment is applied to a thrust bearing.
FIG. 12 is a schematic sectional view of another example when the variable throttle hydrostatic bearing of the second embodiment is applied to a journal bearing.
FIG. 13 is a schematic sectional view of a journal bearing constituted by using a plurality of variable throttle hydrostatic bearings of a second embodiment.
FIG. 14 is an example of a conventional variable throttle hydrostatic bearing.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記軸受本体内部に移動可能に収納され、かつ前記軸受本体内部を負荷軸側の第1の部屋と、前記第1の固定絞り及び前記流体排出口に連通された第2の部屋とに区画すると共に、第1の部屋と第2の部屋とを連通して第1の部屋から第2の部屋に流入する流体及び第2の部屋から第1の部屋に流入する流体の少なくとも一方の流量を絞る第2の固定絞り、及び一端が第2の部屋に開口しかつ他端が前記軸受本体の内壁との対向部に開口して前記軸受本体の内壁方向への流体の流量を絞り前記軸受本体の内壁との間に流体膜を形成する第3の固定絞り、が形成された可動物体と、
を備えた可変絞り形静圧軸受。A fluid supply port for supplying a fluid, a first fixed throttle for restricting the flow rate of the fluid supplied from the fluid supply port to flow into the inside, and a fluid discharge port for discharging the fluid that has flowed in, A bearing body disposed at a distance from the shaft;
The bearing body is movably accommodated in the bearing body, and the bearing body is partitioned into a first chamber on the load shaft side and a second chamber communicated with the first fixed throttle and the fluid discharge port. In addition, the flow rate of at least one of the fluid flowing from the first chamber to the second chamber and the fluid flowing from the second chamber to the first chamber is reduced by communicating the first chamber and the second chamber. second fixed throttle, and the bearing body, one end of Ri down the flow of fluid to the inner wall direction of the opening to the bearing body portion facing the inner wall of the second of said opening vital other end bearing body in the room a movable object which third fixed stop that form a fluid film, is formed between the inner wall,
Variable throttle hydrostatic bearing with
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