JPS6298019A - スパイラル軸受 - Google Patents

スパイラル軸受

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JPS6298019A
JPS6298019A JP23589185A JP23589185A JPS6298019A JP S6298019 A JPS6298019 A JP S6298019A JP 23589185 A JP23589185 A JP 23589185A JP 23589185 A JP23589185 A JP 23589185A JP S6298019 A JPS6298019 A JP S6298019A
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JP
Japan
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rotating
spiral
rotation
side plane
bearing
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JP23589185A
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English (en)
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JPH0457889B2 (ja
Inventor
Shotaro Mizobuchi
庄太郎 溝淵
Yoshiichi Kimura
芳一 木村
Katsumi Sasaki
勝美 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Ebara Research Co Ltd
Original Assignee
Ebara Corp
Ebara Research Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6298019A publication Critical patent/JPS6298019A/ja
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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】 〔発明の目的〕 「産業上の利用分野」 本発明は動圧効果を利用したスパイラル軸受であり、詳
しくは一方向にのみ動圧が発生して回転可能なスパイラ
ル軸受に関する。
「従来技術」 スパイラル溝による動圧効果を利用した軸受としては米
国特許第3918775号がある。
このスパイラル軸受はスパイラル溝を固定側平面に施し
、これと対向する回転軸の端面を平面仕上げとなして、
この2つの平面の間に磁性流体を介在させたものである
が、回転軸が半径方向に移動するのを阻止するために、
固定側平面に接する回転軸の端面の外周に固定側から環
状のリングを突出させて保持し得るようになしている。
なお、このスパイラル軸受においてはこの環状のリング
を磁化させて磁性流体をリングと回転軸との間に保持で
きるようにしている。
他の従来例としては、特願昭58−134475号のス
パイラル軸受がある。このスパイラル軸受は、正転時に
動圧効果を生じさせる方向に形成されたスパイラル溝を
、また裏面には逆回転時に動圧効果を生じさせる方向に
形成されたスパイラル溝をそれぞれ設けた硬質材料(た
とえばセラミックス)からなる中間板を、一方が回転し
他方が固定された対向する2個の受板の間に介在させた
ことを特徴とするスパイラル軸受であってテイルテイン
グパッド型の浮動式スラスト軸受に比較して損失動力が
115以下となるものである。
「発明が解決しようとする問題点」 一般にスパイラル溝による動圧効果を利用した軸受は動
圧効果が大きく小さな摺動抵抗となる利点はあるが、摺
動面が回転軸の半径方向に移動してしまうことがあった
。これがため、例えば、米国特許第3918773号で
は固定側にジャーナル軸受に相当する磁性流体によるす
べり軸受を設けて、回転軸の半径方向の移動を阻止して
いる。
又、特願昭58−134475号のスパイラル軸受は、
急激に回転方向を反転させた場合に中間板が飛び出すこ
ともあるので回転軸のみならず中間板の半径方向の移動
を阻止するために中間板の外周に接触しないようにリン
グ状の保持部材を設けている。
このように、従来のスパイラル軸受にあっては、回転軸
の半径方向の移動を阻止するためにある程度複雑な構造
とならざるを得ないものであった。
この発明の目的は、スパイラル溝を備えた軸受の半径方
向の移動を簡単な構造で阻止するようになし、価格的に
も安価なスパイラル軸受が提供できるようにすることを
目的とする。
〔発明の構成〕
「問題点を解決するための手段」 本発明は固定側平面と、この固定側平面と対向して摺動
する回転側平面のいづれか一方の平面にスパイラル溝を
形成し、且つ両平面間に流体を介在させてなるスパイラ
ル軸受において、該回転側平面の回転軸線上の該側平面
に対し各々凹部を形成し、この2つの凹部によって形成
される空間に小球を配置したスパイラル軸受である。
「作用」 固定側平面と回転側平面とにそれぞれ設けられた凹部は
、両者を接合した状態において一致することとなりこの
2つの凹部によって一つの空間が形成されることとなる
。そしてこの一つの空間に対して両方の凹部にわたる大
きさをもった小球を配置すると回転側平面が半径方向へ
移動しない作用が生じる。又、小球の大きさが空間の軸
方向の長さよりも小さくて軸方向に関して若干の移動が
許容される程度の大きさであるとき、側平面に介在させ
る流体が水や油のような液体であれば側平面の間には強
い吸着力が作用して軸方向の移動に対しても対抗するこ
とができる。
或いは、これとは反対に小球の大きさが空間の大きさよ
りもわずかに大きく又、空間の半径方向の大きさよりも
小さい場合には回転軸が静止している状態では小球を支
点として側平面が傾いて保持接合しており、また回転時
にあっては側平面に介在する流体の動圧のために小球と
平面との間の接触が断たれて良好に摺動することとなる
「実施例」 以下、この発明の実施例を図面により説明する。
第1図は本発明のスパイラル軸受の縦断面図であり第2
図は第1図A−Aからみた平面図である。
1はF3iC! 、 Six N4などのセラミックス
の部材からなる固定側受板であって、その表面2は固定
側平面であってスパイラル溝が形成されている。
3は回転側受板であって、その表面4は回転側平面であ
って平滑に仕上げられている。5,6は固定側平面2及
び回転側平面4にそれぞれ設けられた凹部である。凹部
5,6はそれぞれ回転側平面4の回転軸線7上に設けら
れているので第1図のように回転側受板3と固定側受板
1とを正しい位置で合わせた場合には凹部5,6によっ
て1つの空間が形成される。8はその凹部5,6によっ
て形成された空間に収容された小球であって、その形状
は必らずしも球である必要はないが、2つの凹部5,6
にわたる大きさでなければならない。
第1図において凹部5,6は等しく半球状となっている
が、必ずしも半球とする必要はなく製作が容易な形状と
すればよい。
9は固定側平面2と回転側平面との間に介在させた流体
であって軸受そのものが水や油の中に浸漬されている場
合にはその環境の液体をそのまま作動流体として使用す
ることができる。
又、気体中でスラスト荷重が大きい条件で使用する時に
は水や潤滑油などを予め付着させたり、外周から供給す
ればよい。
さらに小さなスラスト荷重であるならば気体を作動流体
とすることもできる。
第2図はセラミックス製の固定側受板1の表面である固
定側平面2の形状を示す平面図であって小球8は省略し
である。固定側平面2は先づ鏡面のように平滑に仕上げ
られ、その後スパイラル溝形状のフォトマスクをその平
面上に貼着しショツトブラストによってプラスチックが
ない部分、即ちスパイラル溝形状の部分を5〜50μm
程度の深さとなるべく溝加工を行う。このようにして製
造されたものが第2図のスパイラル模様であって黒い部
分10,12は鏡面に仕上げた部分11よりも5〜50
μm深く加工されている。
なお、凹部5はセラミックスの受板1を焼結する際に予
め成形しておいたものである。
なお、スパイラル溝が形成される平面に用いる材料は硬
質材料が望ましく、セラミックス(81C,813N4
Aj20B、ZnO,TlO2等)や超硬合金などがあ
るがスパイラル溝加工を考慮すると、フォトマスクを用
いたショツトブラストによる加工ができるセラミックス
が良い。なお、第2図の中央部の黒い部分12は動圧が
発生した時の圧力だめとなる部分であるが必らずしも設
ける必要がなく、スパイラル状の突出している部分11
と同じく鏡面をそのまま残しておいても良い。
或いはまた、スパイラル溝加工に際しである種の記号文
字を刻むこともできる。
また、第1図の13は凹部5に対応して補強のために設
けた背面14の凸部であって、このようにすれば固定側
部部材1の重量を少なくすることができる。このことは
回転側受板3についても同様のことが云える。この凸部
はまた、受板1.6の廻りどめも兼ねることができるも
のであって、その場合には第6図に示したように非円形
の形状にする。
さらに、廻りどめについてみると図示しないが受板1,
6の背面14.15に突起16や凹部を形成することに
よっても同様の効果が得られる。
〔発明の効果〕
本発明は固定側平面とこの固定側平面と対向して摺動す
る回転側平面のいづれか一方の平面にスパイラル溝を形
成し、且つ両平面間に流体を介在させてなるスパイラル
軸受において、該回転側平面の回転軸線上の側平面に対
し、各々凹部を形成し、この2つの凹部によって形成さ
れる空間に小球を配置したスパイラル軸受であるから互
いに摺動する回転側平面と固定側平面との間は吸着状態
にあり離れにくいばかりでなく、小球が両方の凹部にわ
たっているため半径方向の力に対しても回転側平面と固
定側平面と  □が移動しにくいことになり極めて簡単
な構造にもかかわらずスラスト荷重ばかりでなくラジア
ル荷重にも対抗できるものである。
又、気体中及び液体中であっても使用でき、さらに高沸
点の油を作動流体として介在させれば真空中においても
作動できるスパイラル軸受である。
又、摩擦損失が少ないので冷却についても他の軸受より
もはるかに簡単なものとなるか若しくは実質上不用なも
のとなる。
さらに本発明によれば、凹部の背面が凸部となっている
ので補強、位置決め、廻り止めなどの観点からすれば望
ましい構造といえる。
又、本発明においてスパイラル溝の方向を一方向の溝だ
けにしておけば一つの回転方向に対してだけ動圧を発生
させ逆回転の時には吸着力がはたらく様になるので逆転
防止にもなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の縦断面図、第2図は第1図の
A−Aからみた平面図、第3図は受板の背面の他の実施
例である。 1・・固定側受板 2・・固定側平面 3・・回転側受
板 4・・回転側平面 5,6・・凹部 7・・回転軸
線 8・・小球 9・・流体10参・スパイラル溝 1
1拳・鏡面 12・・圧力だめ 13・・凸部 14.
15・・背面16・・廻りどめ用突起。 特許出願人  株式会社荏原総合研究所株式会社荏原製
作所

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)固定側平面と、この固定側平面と対向して摺動す
    る回転側平面のいづれか一方の平面にスパイラル溝を形
    成し、且つ、両平面間に流体を介在させてなるスパイラ
    ル軸受において、該回転側平面の回転軸線上の両平面に
    対し各々凹部を形成し、この2つの凹部によつて形成さ
    れる空間に小球を配置したことを特徴とするスパイラル
    軸受。
  2. (2)前記スパイラル溝が形成されている平面がセラミ
    ックスによつて構成されている特許請求の範囲第(1)
    項記載のスパイラル軸受。
  3. (3)前記凹部を形成した平面を構成する部材が平板で
    あり、且つ該凹部の背後が凸部となつている特許請求の
    範囲第(1)項又は第(2)項のいづれかに記載のスパ
    イラル軸受。
  4. (4)前記凸部の平面形状が非円形である特許請求の範
    囲第(3)項記載のスパイラル軸受。
JP23589185A 1985-10-22 1985-10-22 スパイラル軸受 Granted JPS6298019A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23589185A JPS6298019A (ja) 1985-10-22 1985-10-22 スパイラル軸受
DE19863686802 DE3686802T2 (de) 1985-10-22 1986-10-17 Axiallager.
EP19860114421 EP0220628B1 (en) 1985-10-22 1986-10-17 Thrust bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23589185A JPS6298019A (ja) 1985-10-22 1985-10-22 スパイラル軸受

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6298019A true JPS6298019A (ja) 1987-05-07
JPH0457889B2 JPH0457889B2 (ja) 1992-09-16

Family

ID=16992771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23589185A Granted JPS6298019A (ja) 1985-10-22 1985-10-22 スパイラル軸受

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6298019A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS584819U (ja) * 1981-07-01 1983-01-12 日本精工株式会社 動圧スラスト軸受装置
JPS6026814A (ja) * 1983-07-25 1985-02-09 Ebara Corp スラスト軸受

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS584819B2 (ja) * 1975-08-28 1983-01-27 株式会社東芝 ハンドウタイソウチ

Patent Citations (2)

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JPS6026814A (ja) * 1983-07-25 1985-02-09 Ebara Corp スラスト軸受

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JPH0457889B2 (ja) 1992-09-16

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