JPS6060324A - 動圧軸受竪形スピンドル装置 - Google Patents
動圧軸受竪形スピンドル装置Info
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- JPS6060324A JPS6060324A JP58166850A JP16685083A JPS6060324A JP S6060324 A JPS6060324 A JP S6060324A JP 58166850 A JP58166850 A JP 58166850A JP 16685083 A JP16685083 A JP 16685083A JP S6060324 A JPS6060324 A JP S6060324A
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- Japan
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- thrust bearing
- push rod
- bearing
- hydrodynamic
- rotary shaft
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- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000026058 directional locomotion Effects 0.000 claims 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract 1
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
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- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 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
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
- F16C17/20—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with emergency supports or bearings
-
- 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
- F16C39/02—Relieving load on bearings using mechanical 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
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/08—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only for supporting the end face of a shaft or other member, e.g. footstep bearings
-
- 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
- F16C2231/00—Running-in; Initial operation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact 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】
イ０発明の分野
この発明は、工作機械や音響機器、情報機器等に使用さ
れる、動圧軸受を利用した竪形スピンドル装置に関する
。
れる、動圧軸受を利用した竪形スピンドル装置に関する
。
口、従来技術
動圧軸受を利用したスピンドル装置は、高速回転中は動
圧効果により回転部材と静止部材と（２） は相互に接触しないため、摩耗が無く、非常に高い回転
精度を得ることができる。しかしながら、起動時や停止
時など回転数が低いときには回転部材と静止部材の受面
どおしが接触して相対すべりを生じるため、受面が摩耗
し、この結果軸受寿命が短くなるなど種々弊害が発生す
る。とりわけ竪形スピンドルの場合、スラスト軸受にお
ける接触面積が大きいことに依る接触部の相対滑り速度
が大きくなる事に加えて、重力をこのスラスト軸受で支
持する関係上、スラスト軸受部分が特に問題となる。な
お、ラジアル軸受については、硬質クロムメッキその他
の適当な表面処理を施すことによって、問題なく使用し
得ることが確認されている。
圧効果により回転部材と静止部材と（２） は相互に接触しないため、摩耗が無く、非常に高い回転
精度を得ることができる。しかしながら、起動時や停止
時など回転数が低いときには回転部材と静止部材の受面
どおしが接触して相対すべりを生じるため、受面が摩耗
し、この結果軸受寿命が短くなるなど種々弊害が発生す
る。とりわけ竪形スピンドルの場合、スラスト軸受にお
ける接触面積が大きいことに依る接触部の相対滑り速度
が大きくなる事に加えて、重力をこのスラスト軸受で支
持する関係上、スラスト軸受部分が特に問題となる。な
お、ラジアル軸受については、硬質クロムメッキその他
の適当な表面処理を施すことによって、問題なく使用し
得ることが確認されている。
ハ０発明の目的
この発明は、特にスラスト軸受において起動ならびに停
止の際など回転数が低いときに受面が互いに接触するの
を防止して、上述のごとき問題を解消し得る動圧軸受竪
形スピンドル装置を提供せんとするものである。
止の際など回転数が低いときに受面が互いに接触するの
を防止して、上述のごとき問題を解消し得る動圧軸受竪
形スピンドル装置を提供せんとするものである。
（３）
ニ０発明の構成
かかる目的を達成するためにこの発明の動圧軸受竪形ス
ピンドル装置は、各々互いに対向する受面でもって構成
される動圧形スラスト軸受（１２）ならびに動圧形ラジ
アル軸受（１１）により回転軸（１０）を軸承してなり
、前記回転軸（１０）を上方に押し上げて前記動圧形ス
ラスト軸受（１２）の受面を互いに離隔せしめる第１の
位置と、前記回転軸（１０）から離隔して前記回転軸（
１０）の重力を前記動圧形スラスト軸受（１２）にて支
承せしめる第２の位置との間で軸方向に選択的に移動し
得る前記回転軸（１０）と同軸状に延在する押棒（４２
） 、前記押棒（４２）を前記第１の位置に偏移せしめ
る第１の手段（４４） 、および前記押棒（４２）を前
記第２の位置へ偏移せしめる第２の手段（４８）を具備
する。
ピンドル装置は、各々互いに対向する受面でもって構成
される動圧形スラスト軸受（１２）ならびに動圧形ラジ
アル軸受（１１）により回転軸（１０）を軸承してなり
、前記回転軸（１０）を上方に押し上げて前記動圧形ス
ラスト軸受（１２）の受面を互いに離隔せしめる第１の
位置と、前記回転軸（１０）から離隔して前記回転軸（
１０）の重力を前記動圧形スラスト軸受（１２）にて支
承せしめる第２の位置との間で軸方向に選択的に移動し
得る前記回転軸（１０）と同軸状に延在する押棒（４２
） 、前記押棒（４２）を前記第１の位置に偏移せしめ
る第１の手段（４４） 、および前記押棒（４２）を前
記第２の位置へ偏移せしめる第２の手段（４８）を具備
する。
ホ０発明の作用
上記の構成において、第１の手段（４４）は起動時およ
び停止時のごとく回転軸（１０）の回転数が低く動圧形
スラスト軸受（１２）の負荷能力（４） が未だ十分でないときに、押棒（４２）を第１の位置に
保持することにより、動圧形スラスト軸受（１２） 、
を構成している受面を互いに離隔せしめる。回転数が高
くなって動圧形スラスト軸受が十分な負荷能力をもつに
いたるや、第２の手段（４８）が作動して押１ （４２
）を第２の位置へ偏移せしめる。この結果、回転軸（１
０）の重力は今度は動圧形スラスト軸受（１２）にて支
承される。なお、押棒（４２）の第１の位置と第２の位
置との間での選択的な移動は、例えば所定の回転数によ
り、あるいはまた起動ボタンならびに停止ボタンとの連
動により、行わせることができる。
び停止時のごとく回転軸（１０）の回転数が低く動圧形
スラスト軸受（１２）の負荷能力（４） が未だ十分でないときに、押棒（４２）を第１の位置に
保持することにより、動圧形スラスト軸受（１２） 、
を構成している受面を互いに離隔せしめる。回転数が高
くなって動圧形スラスト軸受が十分な負荷能力をもつに
いたるや、第２の手段（４８）が作動して押１ （４２
）を第２の位置へ偏移せしめる。この結果、回転軸（１
０）の重力は今度は動圧形スラスト軸受（１２）にて支
承される。なお、押棒（４２）の第１の位置と第２の位
置との間での選択的な移動は、例えば所定の回転数によ
り、あるいはまた起動ボタンならびに停止ボタンとの連
動により、行わせることができる。
へ０発明の効果
この発明によれば、低速回転時であっても動圧形スラス
ト軸受における好ましくない接触が起こらないため、軸
受部の摩耗や損傷が発生せず、寿命が向上する。
ト軸受における好ましくない接触が起こらないため、軸
受部の摩耗や損傷が発生せず、寿命が向上する。
ト、実施例
この発明の特徴は、図面に示す実施例につき（５）
下記するところから一層明瞭となるであろう。
第１図において、スピンドル装置は垂直の回転軸（１０
） 、この回転軸を動圧形ラジアル軸受（１１）および
動圧形スラスト軸受（１２）を介して支承するケース（
２０）および回転軸（１０）に固定したロータ（３１）
とケース（２０）に固定したステータ（３２）とで構成
した回転軸（１０）を回転駆動するためのモータ（３０
）を包含する。
） 、この回転軸を動圧形ラジアル軸受（１１）および
動圧形スラスト軸受（１２）を介して支承するケース（
２０）および回転軸（１０）に固定したロータ（３１）
とケース（２０）に固定したステータ（３２）とで構成
した回転軸（１０）を回転駆動するためのモータ（３０
）を包含する。
なお、図面は簡略化しであるが、動圧形ラジアル軸受（
１１）ならびに動圧形スラスト軸受（１２）は、一方に
動圧発生用の溝を形成した互いに対向協働する一対の受
面で構成される。回転軸（１０）の下端には含油軸受剤
または４フツ化エチレン樹脂等の自己潤滑性を有する材
料で形成した摺動片（１３）を固着しである。
１１）ならびに動圧形スラスト軸受（１２）は、一方に
動圧発生用の溝を形成した互いに対向協働する一対の受
面で構成される。回転軸（１０）の下端には含油軸受剤
または４フツ化エチレン樹脂等の自己潤滑性を有する材
料で形成した摺動片（１３）を固着しである。
ケース（２０）の下部に取付けた部材（４０）は中央部
に開口（４１）を有し、この開口（４１）から回転軸（
１０）と同軸状に延在する押棒（４２）の上部を望ませ
ている。押棒（４２）はその下端に形成した凹所（４３
）とケース（２０）の底部と（６） の間に介在する圧縮バネ（４４）により上方に付勢され
、これにより上端にて球体（４５）を介して回転軸（１
０）の摺動片（１３）と衝合する。球体（４５）は焼入
硬化したもの、例えば転がり軸受用の剛球を使用し、押
棒（４２）の上端に結合する。押棒（４２）にはネジが
切られており、これに位置決め板（４６）を螺装してナ
ラ） （４７）で固定する。位置決め板（４６）は部材
（４０）に当接することにより、球体（４５）の先端位
置を定める役割を果たす。押棒（４２）の下部はソレノ
イド（４８）の中心孔内に位置する。したがって、ソレ
ノイド（４８）が通電して励磁すると、押棒（４２）は
圧縮バネ（４４）の弾力に抗して下方に吸引される。な
お、押棒（４２）の下降は、回転軸（］０）の自重によ
る下降を許容する。
に開口（４１）を有し、この開口（４１）から回転軸（
１０）と同軸状に延在する押棒（４２）の上部を望ませ
ている。押棒（４２）はその下端に形成した凹所（４３
）とケース（２０）の底部と（６） の間に介在する圧縮バネ（４４）により上方に付勢され
、これにより上端にて球体（４５）を介して回転軸（１
０）の摺動片（１３）と衝合する。球体（４５）は焼入
硬化したもの、例えば転がり軸受用の剛球を使用し、押
棒（４２）の上端に結合する。押棒（４２）にはネジが
切られており、これに位置決め板（４６）を螺装してナ
ラ） （４７）で固定する。位置決め板（４６）は部材
（４０）に当接することにより、球体（４５）の先端位
置を定める役割を果たす。押棒（４２）の下部はソレノ
イド（４８）の中心孔内に位置する。したがって、ソレ
ノイド（４８）が通電して励磁すると、押棒（４２）は
圧縮バネ（４４）の弾力に抗して下方に吸引される。な
お、押棒（４２）の下降は、回転軸（］０）の自重によ
る下降を許容する。
モータ（３０）およびソレノイド（４８）は第２図に示
すごとき電気回路に接続される。すなわち、スイッチ（
ＦＢＩ）を押せば、モータ（３０）が回転し始める。こ
のモータ始動後、タイマ（ＴＲ）により設定された一定
時間の経過とと（７） もにソレノイド（４８）が通電して励磁する。また停止
時は、スイッチ（Ｐ Ｂ２）を押せばモータ（３０）の
スイッチが切れると同時にソレノイド（４日）も切れる
。
すごとき電気回路に接続される。すなわち、スイッチ（
ＦＢＩ）を押せば、モータ（３０）が回転し始める。こ
のモータ始動後、タイマ（ＴＲ）により設定された一定
時間の経過とと（７） もにソレノイド（４８）が通電して励磁する。また停止
時は、スイッチ（Ｐ Ｂ２）を押せばモータ（３０）の
スイッチが切れると同時にソレノイド（４日）も切れる
。
上述のごとき構造のこの実施例の作用を、−例として起
動時について述べると次のとおりである。
動時について述べると次のとおりである。
起動直後には未だ圧縮バネ（４４）によって押棒（４２
）が上方に押し上げられており、したがってまた球体（
４５）を介して回転軸（１０）も上方に偏移しており、
スラスト軸受（１２）を構成する一対の受面は軸方向に
離隔している。この結果、回転軸（１０）は、球体（４
５）に支承された状態で、摺動片（１３） と球体（４
５）との間で滑りつつ回転する。このとき摺動片（１３
）と球体（４５）との間の接触部は回転中心にあたり、
回転速度が低いため、相対滑り速度も小さく、摩耗はほ
とんど発生しない。
）が上方に押し上げられており、したがってまた球体（
４５）を介して回転軸（１０）も上方に偏移しており、
スラスト軸受（１２）を構成する一対の受面は軸方向に
離隔している。この結果、回転軸（１０）は、球体（４
５）に支承された状態で、摺動片（１３） と球体（４
５）との間で滑りつつ回転する。このとき摺動片（１３
）と球体（４５）との間の接触部は回転中心にあたり、
回転速度が低いため、相対滑り速度も小さく、摩耗はほ
とんど発生しない。
起動後数秒経過すると、回転軸（１０）の回転数はＩＤ
ＯＯｒｐｍ以上になり、これに伴いスラスト（８） 軸受（１２）においても動圧が発生して十分な負荷能力
を持つようになる。したがってこのときソレノイド（４
８）に通電すると、ソレノイド（４８）が励磁して押棒
（４２）を圧縮バネ（４４）の弾力に抗して下降せしめ
、回転軸（１０）の重量を含むスラスト荷重は、いまや
十分なる負荷能力を持つにいたったスラスト軸受（１２
）にて支承せしめる。
ＯＯｒｐｍ以上になり、これに伴いスラスト（８） 軸受（１２）においても動圧が発生して十分な負荷能力
を持つようになる。したがってこのときソレノイド（４
８）に通電すると、ソレノイド（４８）が励磁して押棒
（４２）を圧縮バネ（４４）の弾力に抗して下降せしめ
、回転軸（１０）の重量を含むスラスト荷重は、いまや
十分なる負荷能力を持つにいたったスラスト軸受（１２
）にて支承せしめる。
停止時は、スイッチ（Ｐ Ｂ２）を押せば、モータのス
イッチが切れると同時にソレノイド（４８）も切れ、回
転軸（１０）が圧縮バネ（４４）によって押し上げられ
、スラスト軸受（１２）が接触しない状態で停止まで回
転する。
イッチが切れると同時にソレノイド（４８）も切れ、回
転軸（１０）が圧縮バネ（４４）によって押し上げられ
、スラスト軸受（１２）が接触しない状態で停止まで回
転する。
このように起動時および停止時にモータのスイッチ（Ｆ
ＢＩ）、（ＰＢ２）をＯＮ、ＯＦＦするだけで、自動的
に保護装置も制御される構造であるため操作が簡単であ
り、装置もコンパクトである。また、停電時にも普通の
停止時と同様正常に作用し、メンテナンスフリーである
。
ＢＩ）、（ＰＢ２）をＯＮ、ＯＦＦするだけで、自動的
に保護装置も制御される構造であるため操作が簡単であ
り、装置もコンパクトである。また、停電時にも普通の
停止時と同様正常に作用し、メンテナンスフリーである
。
なお、この実施例の場合、起動ボタンをおしく９）
た後一定時間経過してから停止ボタンを押すまでの間中
ソレノイド（４８）は通電状態に保たれる。しかし、特
に稼動時間の長い場合などはこれに限らず運転仕様等に
応じたシーケンス制御を行うのが好ましい。
ソレノイド（４８）は通電状態に保たれる。しかし、特
に稼動時間の長い場合などはこれに限らず運転仕様等に
応じたシーケンス制御を行うのが好ましい。
第１図はこの発明の実施例たる動圧軸受竪形スピンドル
装置の縦断面図、第２図は同装置の電気回路図である。 （１０） −回転軸、（１２） −動圧形スラスト軸受
、（４２） −押棒、（４４） −第１の手段（圧縮バ
ネ）、（４８）−第２の手段（ソレノイド）特許出願人
エヌ・チー・エヌ東洋 ベアリング株式会社 代理人 江 原 省 吾 〜 江 原 秀 （１０）
装置の縦断面図、第２図は同装置の電気回路図である。 （１０） −回転軸、（１２） −動圧形スラスト軸受
、（４２） −押棒、（４４） −第１の手段（圧縮バ
ネ）、（４８）−第２の手段（ソレノイド）特許出願人
エヌ・チー・エヌ東洋 ベアリング株式会社 代理人 江 原 省 吾 〜 江 原 秀 （１０）
Claims (5)
- （１） 各々互いに対向する受面でもって構成される動
圧形スラスト軸受ならびに動圧形ラジアル軸受により回
転軸を軸承してなり、前記回転軸を上方に押し上げて前
記動圧形スラスト軸受の受面を互いに離隔せしめる第１
の位置と、前記回転軸から離隔して軸方向荷重を前記動
圧形スラスト軸受にて支承せしめる第２の位置との間で
軸方向に選択的に移動し得る前記回転軸と同軸状に延在
する押棒、前記押棒を前記第１の位置に偏移せしめる第
１の手段、および前記押棒を前記第２の位置へ偏移せし
める第２の手段を具備する動圧軸受竪形スピンドル装置
。 - （２）前記第１の手段が前記押棒の下端と支持部材との
間に介在する圧縮バネであり、かつ、前記第２の手段が
通電時に前記押棒を前記圧縮バネの弾力に抗して軸方向
移動せしめるソレノ（１） イドであることを特徴とする特許請求の範囲の記載１の
動圧軸受竪形スピンドル装置。 - （３）前記押棒の前記第１の位置における軸方向位置を
規定する位置決め手段を設けたことを特徴とする特許請
求の範囲の記載１の動圧軸受竪形スピンドル装置。 - （４）前記押棒の上端が球面であることを特徴とする特
許請求の範囲の記載１の動圧軸受竪形スピンドル装置。 - （５）前記回転軸の下端に摺動片を固着したことを特徴
とする特許請求の範囲の記載１の動圧軸受竪形スピンド
ル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58166850A JPS6060324A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 動圧軸受竪形スピンドル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58166850A JPS6060324A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 動圧軸受竪形スピンドル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6060324A true JPS6060324A (ja) | 1985-04-06 |
Family
ID=15838803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58166850A Pending JPS6060324A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 動圧軸受竪形スピンドル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6060324A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2668553A1 (fr) * | 1990-10-31 | 1992-04-30 | Europ Propulsion | Machine tournante a butee axiale auto-eclipsable a membrane flexible soumise a la pression d'un fluide. |
| FR2668554A1 (fr) * | 1990-10-31 | 1992-04-30 | Europ Propulsion | Machine tournante a butee axiale auto-eclipsable par deformation elastique sous l'effet de la force centrifuge. |
| WO2018140741A1 (en) | 2017-01-27 | 2018-08-02 | Regal Beloit America, Inc. | Hydrodynamic bearing assembly and method of assembling the same |
-
1983
- 1983-09-09 JP JP58166850A patent/JPS6060324A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2668553A1 (fr) * | 1990-10-31 | 1992-04-30 | Europ Propulsion | Machine tournante a butee axiale auto-eclipsable a membrane flexible soumise a la pression d'un fluide. |
| FR2668554A1 (fr) * | 1990-10-31 | 1992-04-30 | Europ Propulsion | Machine tournante a butee axiale auto-eclipsable par deformation elastique sous l'effet de la force centrifuge. |
| WO2018140741A1 (en) | 2017-01-27 | 2018-08-02 | Regal Beloit America, Inc. | Hydrodynamic bearing assembly and method of assembling the same |
| CN110461537A (zh) * | 2017-01-27 | 2019-11-15 | 雷勃美国公司 | 流体动力轴承组件及其组装方法 |
| EP3573782A4 (en) * | 2017-01-27 | 2020-09-23 | Regal Beloit America, Inc. | HYDRODYNAMIC BEARING ARRANGEMENT AND ASSEMBLY PROCEDURE FOR IT |
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